高效能物理态负离子涂层及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高效能物理态负离子涂层及其制备方法，属于负离子涂层技术领域，解决了制备能有效利用纳米级电气石超细反应，成分简单稳定性较高的负离子涂层的问题，本发明专利技术由以下重量份的原料：电气石纳米复合浆料10‑15份、成膜助剂2‑8份、流平剂0.1‑0.3份、润湿剂0.1‑0.5份、功能助剂1‑1.5份和不小于10份的去离子水。本发明专利技术在充分利用电气石压电效应和热释电效应的基础上，提供了状态稳定的负离子涂层，还利用了纳米级电气石的超细反应，进一步增强负离子涂层的除醛杀菌功效。

【技术实现步骤摘要】
高效能物理态负离子涂层及其制备方法
本专利技术属于负离子涂层
，涉及高效能物理态负离子涂层及其制备方法。
技术介绍
随着社会经济的高速发展，人类生活方式的改变，生态环境遭到一定程度的破坏，人类生活的环境中被种类繁多的建筑装饰材料所包围，而这些化学材料会释放出甲醛、VOC等空气污染物，同时人类赖以生存的环境中充斥着不同种类的细菌；这些都严重影响着人们的身体健康和社会稳定。目前市场上大多数除醛、杀菌消毒产品是通过化学反应用来去除甲醛、杀死菌类，这种模式低效、易饱和并且会让微生物产生抵抗作用。电气石的热电性能和压电性能产生物体物理静电力场，并且能够释放一定量的负离子，可以对甲醛等空气污染物结构起到破坏作用，同时能够使病源微生物赖以生存的呼吸酶失去作用、蛋白质合成被抑制、细胞破裂分解，从而起到净化空气，消灭细菌病毒的作用。由电气石为主要原料的负离子涂层材料成为了近年来的热门领域。但是由于电气石表面具有丰富的官能团，难以保证涂层材料的稳定。如中国专利技术专利【申请号：CN201711085498.6】公开了一种负离子涂层材料及其制备方法，其原料包含粉状原料、液体原料以及添加剂。粉状原料包含托玛琳石粉、盐晶石，液体原料包含水性聚醋酸乙烯酯、水性丙烯酸酯。添加剂包含防老化剂、防霉剂、阻聚剂、增韧剂、增塑剂、固化剂、胶水反应剂、片碱、矢量增稠剂以及胶水成膜增强剂。该专利技术通过大量的添加剂来保持涂层的稳定性，一方面不能有效利用纳米级电气石的超细反应，另一方面成分复杂不稳定，难以满足实际生产生活需要。因此，如何制备能有效利用纳米级电气石超细反应，成分简单稳定性较高的负离子涂层成为了亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题，提供一种高效能物理态负离子涂层。本专利技术的另一目的是针对上述问题，提供一种高效能物理态负离子涂层的制备方法。为达到上述目的，本专利技术采用了下列技术方案：一种高效能物理态负离子涂层，由以下重量份的原料组成：电气石纳米复合浆料10-15份、成膜助剂2-8份、流平剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.5份、功能助剂1-1.5份和不小于10份的去离子水。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的功能助剂为咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂，所述的咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂的重量比为3-5:1-3：2-3。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的成膜助剂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇中的一种或多种，所述的流平剂为有机硅类流平剂，所述的润湿剂为有机硅氧烷共聚物。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的电气石纳米复合浆料由以下步骤制备而成，S1电气石前处理：电气石原料预处理后，通过干法粉碎，过325目筛，反复清洗得到电气石粉体，S2电气石粉体浆料制备：将前处理好的电气石粉体与吡啶鎓盐和去离子水按照比例1：(0.003-0.01)：(5-50)混合均匀并调节pH值至8-10，加入研磨介质进行粉碎，得到电气石粉体浆料，所述的研磨介质平均粒径为0.1mm-0.4mm，所述的研磨介质与电气石粉体质量比为4-20：1，S3纳米复合浆料制备：向电气石粉体浆料中加入纳米电气石粉载体水溶液，继续进行粉碎直至完成，粉碎完成后去除沉淀物，即得到纳米复合浆料。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的步骤S3中，所述的电气石粉体浆料与纳米电气石粉载体水溶液的比例为1：0.01-1，所述的纳米电气石粉载体包括纳米纤维素，所述的纳米纤维素长径比≥50，直径5-100nm。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的步骤S3中，所述的矿粉纳米载体还包括天然高分子和纤维素衍生物，所述的天然高分子包括明胶、海藻胶和胶原蛋白中的一种或多种，所述的纤维素衍生物包括羧甲基纤维素、乙基纤维素、羟丙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的一种或多种，所述的矿粉纳米载体中纳米纤维素、天然高分子和纤维素衍生物的比例为10:1-2：2-3。在上述的高效能物理态负离子涂层中，所述的步骤S1中，电气石原料的预处理为首先将电气石原料去除表面杂质，去除表面杂质后加入阴离子型聚羧酸钠分散剂，所述的阴离子型聚羧酸钠分散剂与电气石原料的质量比为0.6-1.2：1，所述的干法粉碎包括初步粉碎及二级粉碎，在初步粉碎后二级粉碎前加入加入阴离子型聚羧酸钠分散剂，所述的阴离子型聚羧酸钠分散剂与电气石原料的质量比为1-1.5：1。在上述的高效能物理态负离子涂层中，步骤如下，S1按照原料重量份准备上述原料，S2制备电气石纳米复合浆料，S3向电气石纳米复合浆料中依次添加成膜助剂、流平剂、润湿剂、功能助剂并搅拌均匀进行复合，S4复合完成的混合物，出料、灌装，即制得所述的高效能物理态负离子涂层。在上述的高效能物理态负离子涂层中，在所述的步骤S4中，在出料前加入去离子水，进行0.5-2h的活化。在上述的高效能物理态负离子涂层中，在所述的步骤S2中，向制备完成的电气石纳米复合浆料进行粒度检测，所述的电气石纳米复合浆料的平均粒度大小小于50nm。与现有的技术相比，本专利技术的优点在于：1、本专利技术在充分利用电气石压电效应和热释电效应的基础上，提供了状态稳定的负离子涂层，还利用了纳米级电气石的超细反应，进一步增强负离子涂层的除醛杀菌功效。2、本专利技术无需额外添加增稠剂、分散剂等成分，成分简单，最大程度保留电气石的特性，负离子释放值大于2500个/cm3。3、本专利技术提供的负离子涂层24小时甲醛去除率超过90％，对大肠杆菌、金黄葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率均大于99％。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。具体实施方式下面通过实施例，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明。所利用的原料除说明外均为市售，表列数据均为三次测试值的平均值。实施例1本实施例提供了一种高效能物理态负离子涂层，由以下重量份的原料：电气石纳米复合浆料10份、成膜助剂2份、流平剂0.1份、润湿剂0.1份、功能助剂1份和去离子水10份。本实施例由于使用自制的电气石纳米复合浆料，因此无需额外添加增稠剂及分散剂。所述的功能助剂为咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂，所述的咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂的重量比为3:1：2。本实施例主要利用咪唑类助剂和胺类助剂的固化作用，硅烷类助剂的偶联改性作用。胺类助剂由于容易在涂料中出现硬沉淀，降低体系的防沉淀性能，因此一般需要添加防沉助剂。然而本实施例中，由于电气石纳米复合浆料本身偏碱性，且为凝胶态，所以无需额外添加防沉助剂。所述的成膜助剂为丙烯酸树脂，所述的流平剂为有机硅类流平剂，所述的润湿剂为有机硅氧烷共聚物。本实施例因为电气石纳米复合浆料为凝胶态体系，所以可以仅使用单重成膜助剂。本实施例中电气石纳米复合浆料由以下步骤制备而成，S1电气石前处理：电气石原料预处理后，通过干法粉碎，过325本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效能物理态负离子涂层，其特征在于：由以下重量份的原料组成：电气石纳米复合浆料10-15份、成膜助剂2-8份、流平剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.5份、功能助剂1-1.5份和不小于10份的去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种高效能物理态负离子涂层，其特征在于：由以下重量份的原料组成：电气石纳米复合浆料10-15份、成膜助剂2-8份、流平剂0.1-0.3份、润湿剂0.1-0.5份、功能助剂1-1.5份和不小于10份的去离子水。


2.根据权利要求1所述的高效能物理态负离子涂层，其特征在于：所述的功能助剂为咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂，所述的咪唑类助剂、胺类助剂和硅烷类助剂的重量比为3-5:1-3：2-3。


3.根据权利要求1所述的高效能物理态负离子涂层，其特征在于：所述的成膜助剂为丙烯酸树脂、聚氨酯树脂和聚乙烯醇中的一种或多种，所述的流平剂为有机硅类流平剂，所述的润湿剂为有机硅氧烷共聚物。


4.根据权利要求1所述的高效能物理态负离子涂层，其特征在于：所述的电气石纳米复合浆料由以下步骤制备而成，
S1电气石前处理：电气石原料预处理后，通过干法粉碎，过325目筛，反复清洗得到电气石粉体，
S2电气石粉体浆料制备：将前处理好的电气石粉体与吡啶鎓盐和去离子水按照比例1：(0.003-0.01)：(5-50)混合均匀并调节pH值至8-10，加入研磨介质进行粉碎，得到电气石粉体浆料，所述的研磨介质平均粒径为0.1mm-0.4mm，所述的研磨介质与电气石粉体质量比为4-20：1，
S3纳米复合浆料制备：向电气石粉体浆料中加入纳米电气石粉载体水溶液，继续进行粉碎直至完成，粉碎完成后去除沉淀物，即得到纳米复合浆料。


5.根据权利要求4所述的高效能物理态负离子涂层，其特征在于：所述的步骤S3中，所述的电气石粉体浆料与纳米电气石粉载体水溶液的比例为1：0.01-1，所述的纳米电气石粉载体包括纳米纤维素，所述的纳米纤维素长径比≥50，直径5-100n...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴瑛，吴春金，曹晖，
申请(专利权)人：吴瑛，
类型：发明
国别省市：浙江;33