一种具有甲醛净化功能的涂料及其制备方法技术

本发明专利技术属于空气净化技术领域，涉及一种具有甲醛净化功能的涂料及其制备方法。具体而言，该涂料由以重量份计的下列成分组成：1～3.4份甲醛净化剂、3～13份基料、0.05～0.1份消泡剂、0.05～0.1份流平剂和0.01～0.05份pH调节剂组成，其中：所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：1～13份聚乙烯吡咯烷酮、1～10份水溶性高分子化合物、4～42份手性氨基醇、1～7份二氧化钛、1～7份二氧化锡、1～7份二氧化硅、2～6份氧化镁、1～13份活性炭、1～9份可溶性弱酸盐和500～800份溶剂。本发明专利技术的涂料能够快速、稳定、高效地净化甲醛，原料廉价易得，工艺简便易行，适合于大规模推广应用。

Paint with formaldehyde purifying function and preparation method thereof

The invention belongs to the field of air purification technology, and relates to a paint with formaldehyde purification function and a preparation method thereof. Specifically, the coating consists of the following components of a weight portion: 1 to 3.4 copies of formaldehyde purifier, 3~13 base materials, 0.05 to 0.1 defoamers, 0.05 to 0.1 leveling agents and 0.01 to 0.05 pH modifiers, among which the formaldehyde purifier consists of the following components of the weight portion: 1~13 polyvinylpyrrolidone 1~10 water soluble polymer compounds, 4~42 parts of chiral amino alcohols, 1~7 phr titanium dioxide, 1~7 parts of tin oxide, 1~7 silica, 2~6 Magnesium Oxide, 1~13 active carbon, 1~9 soluble weak acid salt and 500~800 solvent. The paint of the invention can purify formaldehyde quickly, stably and efficiently, the raw material is cheap and easy to obtain, the process is simple and feasible, and is suitable for large-scale popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种具有甲醛净化功能的涂料及其制备方法
本专利技术属于空气净化
，涉及一种具有甲醛净化功能的涂料及其制备方法。
技术介绍
甲醛是原浆毒物质，能够与蛋白质中的氨基结合，进而生成甲酰化蛋白。甲醛对于人体健康的影响包括嗅觉异常、呼吸道刺激、肺功能异常、中枢神经系统影响、免疫功能异常以及损伤细胞内遗传物质，危害严重，不可不察。因此，我国标准规定室内空气中的甲醛浓度不能大于0.08mg/m3，而公共场所空气中的甲醛浓度不得超过0.12mg/m3。目前，室内甲醛污染已成为我国最主要的室内空气污染问题，严重危害人们的生命健康。在日常生活中，涂料广泛应用于装修过程中，现售的普通涂料大多会释放甲醛等有害物质，无法保障室内环境的健康。针对甲醛污染的治理方法已成为环境污染治理研究的热点之一，研究者提出了多种治理甲醛污染的方法，包括通气换气法、植物净化法、物理吸附法等。但是，现有方法都不能快速、高效、彻底地解决甲醛污染问题。作为人们日常生活中的隐形杀手，甲醛越来越严重地危害着人体的健康，普通的稀释、吸附等物理除甲醛方法已经不能满足人们对于室内空气质量的要求。因此，研究一种能够高效、快速净化甲醛的新型涂料是目前亟待解决的难题。中国专利技术专利CN102002290A中公开了一种抗甲醛的内墙涂料，其中的功能材料为具有多孔结构的硅藻土，但是这类功能材料只能实现对于甲醛的吸附，无法达到消除的目的。中国专利技术专利CN104629516A中公开了一种能清除甲醛的涂料，其中的除甲醛成分为双取代烯醇，可以通过氢键缔合作用吸附甲醛或者通过烯醇羟基与甲醛进行反应清除甲醛，但是氢键缔合的作用较弱且极易受外界环境影响，稳定性较差，导致已吸附的甲醛发生解吸，造成二次污染，而烯醇羟基与甲醛的反应通常需要在碱性环境中进行，在涂料中未提供碱性物质且空气中含有二氧化碳的前提下，上述反应将无法持续进行，进而会影响甲醛的长效净化效果。中国专利技术专利CN104845481A中公开了一种去甲醛环保涂料，其中的甲醛捕获剂为2-咪唑烷酮类化合物，该类化合物不仅对甲醛的清除效果不甚理想，无法满足长效、高效吸收甲醛的要求，而且对于眼睛、皮肤和粘膜(如呼吸道粘膜)等部位具有刺激作用，使用不当会对人体健康构成潜在威胁。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术旨在提供一种快速、高效、稳定、无二次污染风险的具有甲醛净化功能的涂料及其制备方法。具体而言，本专利技术采用如下技术方案：一种具有甲醛净化功能的涂料，其由以重量份计的下列成分组成：1～3.4份甲醛净化剂、3～13份基料、0.05～0.1份消泡剂、0.05～0.1份流平剂和0.01～0.05份pH调节剂组成。在上述具有甲醛净化功能的涂料中，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：1～13份聚乙烯吡咯烷酮、1～10份水溶性高分子化合物、4～42份手性氨基醇、1～7份二氧化钛、1～7份二氧化锡、1～7份二氧化硅、2～6份氧化镁、1～13份活性炭、1～9份可溶性弱酸盐和500～800份溶剂。优选的，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：2～10份聚乙烯吡咯烷酮、2～8份水溶性高分子化合物、10～30份手性氨基醇、1～4份二氧化钛、1～4份二氧化锡、1～4份二氧化硅、3～5份氧化镁、3～10份活性炭、2～5份可溶性弱酸盐和550～700份溶剂。更优选的，所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：5份聚乙烯吡咯烷酮、4份水溶性高分子化合物、20份手性氨基醇、1份二氧化钛、1份二氧化锡、1份二氧化硅、4份氧化镁、6份活性炭、4份可溶性弱酸盐和600份溶剂。在上述甲醛净化剂中，所述水溶性高分子化合物选自聚乙二醇(PEG)、聚丙烯酰胺(PAM)、聚丙烯酸(PAA)、羧甲基纤维素(CMC)、聚氧化乙烯(PEO)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸(PMAA)中的任意一种或其任意比例的混合物。在上述甲醛净化剂中，所述手性氨基醇为两种对映异构体分子等摩尔混合后的外消旋体，选自1,2-二甲氨基乙醇、2,3-二甲氨基丙醇、1,2-二乙氨基乙醇、1,2-二苯氨基乙醇、1,2,2-三苯基-1,2-二氨基乙醇、2,2-二乙基-1,2-二氨基乙醇、N-甲基-N-乙基氨基三丁醇中的任意一种或其任意比例的混合物，结构式如下所示。在上述甲醛净化剂中，所述可溶性弱酸盐在电离后显碱性，选自碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、硅酸盐、饱和一元羧酸盐中的任意一种或其任意比例的混合物。在上述甲醛净化剂中，所述溶剂既可以是无机溶剂，也可以是有机溶剂；当所述溶剂为无机溶剂时，优选水；当所述溶剂为有机溶剂时，优选乙醇。上述具有甲醛净化功能的涂料包括乳胶漆、油漆、油墨等多种形式。当所述涂料为乳胶漆时，其基料为水性基料，选自水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性硅丙树脂、水性氟碳树脂中的任意一种或其任意比例的混合物。在上述具有甲醛净化功能的涂料中，所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂肪酸酯复合物、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧丙烯甘油醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷中的任意一种或其任意比例的混合物。在上述具有甲醛净化功能的涂料中，所述流平剂选自丙烯酸酯流平剂、有机硅流平剂(例如硅油、聚二甲基硅氧烷、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷)和氟碳流平剂中的任意一种或其任意比例的混合物。在上述具有甲醛净化功能的涂料中，所述pH调节剂选自2-氨基-2-甲基-1-丙醇、N-甲基乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺中的任意一种或其任意比例的混合物。一种具有甲醛净化功能的涂料的制备方法，其包括如下步骤：1)将配方量的聚乙烯吡咯烷酮加入到配方量的溶剂中，于20～85℃搅拌，使得所述聚乙烯吡咯烷酮溶解，再加入配方量的水溶性高分子化合物，继续恒温搅拌，使得所述水溶性高分子化合物溶解，得到溶液A；2)将配方量的二氧化钛、二氧化锡、二氧化硅、氧化镁、活性炭、可溶性弱酸盐和手性氨基醇混合，得到混合物B；3)将步骤2)中得到的混合物B加入到步骤1)中获得的溶液A中，通过搅拌或超声震动的方式分散均匀，得到混合物C，经过200～300目滤网过滤，得到甲醛净化剂；4)将步骤3)中得到的甲醛净化剂加入到配方量的基料中，在1000～1500rpm的转速下分散，分散过程中加入配方量的消泡剂，随后将转速提高至4000～5500rpm，继续分散30～60分钟，然后将转速降低至1000～1500rpm，加入配方量的流平剂，继续分散10～30分钟，最后加入配方量的pH调节剂，分散均匀后，体系的pH值达到7～11.5，经过200～300目滤网过滤，得到具有甲醛净化功能的涂料。在上述制备方法中，所述搅拌通过机械搅拌装置或磁力搅拌装置完成。在上述制备方法中，所述分散通过高速分散机完成。在本专利技术的具有甲醛净化功能的涂料中，活性炭因其具有较高的化学稳定性、较大的比表面积而被用作甲醛净化剂中的吸附载体；手性氨基醇在碱性和/或催化条件下能够与甲醛发生羟醛缩合反应，从而达到净化甲醛的作用；氧化镁能够吸收空气中的水和二氧化碳，进而生成碱式碳酸镁，为羟醛缩合反应提供碱性环境，并且氧化镁吸潮后不会影响复合材料的固体状态；二氧化钛、二氧化锡、二氧化硅等因其自身具有催化性能而被用作催化剂，提高羟醛缩合反应的效率，增强复合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有甲醛净化功能的涂料，其由以重量份计的下列成分组成：1～3.4份甲醛净化剂、3～13份基料、0.05～0.1份消泡剂、0.05～0.1份流平剂和0.01～0.05份pH调节剂组成；其中：所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：1～13份聚乙烯吡咯烷酮、1～10份水溶性高分子化合物、4～42份手性氨基醇、1～7份二氧化钛、1～7份二氧化锡、1～7份二氧化硅、2～6份氧化镁、1～13份活性炭、1～9份可溶性弱酸盐和500～800份溶剂。

【技术特征摘要】
1.一种具有甲醛净化功能的涂料，其由以重量份计的下列成分组成：1～3.4份甲醛净化剂、3～13份基料、0.05～0.1份消泡剂、0.05～0.1份流平剂和0.01～0.05份pH调节剂组成；其中：所述甲醛净化剂由以重量份计的下列成分组成：1～13份聚乙烯吡咯烷酮、1～10份水溶性高分子化合物、4～42份手性氨基醇、1～7份二氧化钛、1～7份二氧化锡、1～7份二氧化硅、2～6份氧化镁、1～13份活性炭、1～9份可溶性弱酸盐和500～800份溶剂。2.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述水溶性高分子化合物选自聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、羧甲基纤维素、聚氧化乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸中的任意一种或其任意比例的混合物。3.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述手性氨基醇选自1,2-二甲氨基乙醇、2,3-二甲氨基丙醇、1,2-二乙氨基乙醇、1,2-二苯氨基乙醇、1,2,2-三苯基-1,2-二氨基乙醇、2,2-二乙基-1,2-二氨基乙醇、N-甲基-N-乙基氨基三丁醇中的任意一种或其任意比例的混合物。4.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述可溶性弱酸盐选自碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、硅酸盐、饱和一元羧酸盐中的任意一种或其任意比例的混合物。5.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述溶剂为水或乙醇。6.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述基料选自水性聚氨酯树脂、水性丙烯酸树脂、水性环氧树脂、水性硅丙树脂、水性氟碳树脂中的任意一种或其任意比例的混合物。7.根据权利要求1所述的具有甲醛净化功能的涂料，其特征在于：所述消泡剂选自乳化硅油、高碳醇脂...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦素洁，
申请(专利权)人：秦素洁，
类型：发明
国别省市：江苏,32