阅读说明：本技术 一种除甲醛环保水漆 (Formaldehyde-removing environment-friendly water paint ) 是由 姜年超 于 2019-10-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种除甲醛环保水漆,其由如下重量百分比的成分制成：丙烯酸乳液26％-32％；纳米二氧化钛5％-9％；纳米电气石粉3％-7％；纳米银颗粒4％-9％；石墨烯纳米片5％-8％；纳米碳纤维5％-8％；纳米碳酸钙4％-7％；助剂1％-6％；余量为水。本发明除甲醛环保水漆主动将空气中的有机物(苯系物,甲醛等)分解成为水和二氧化碳,提高VOC分解效率。(The invention discloses formaldehyde-removing environment-friendly water paint which is prepared from the following components in percentage by weight: 26% -32% of acrylic emulsion; 5% -9% of nano titanium dioxide; 3% -7% of nano tourmaline powder; 4% -9% of nano silver particles; 5% -8% of graphene nanosheets; 5% -8% of carbon nanofiber; 4 to 7 percent of nano calcium carbonate; 1% -6% of an auxiliary agent; the balance being water. The formaldehyde-removing environment-friendly water paint disclosed by the invention actively decomposes organic matters (benzene series, formaldehyde and the like) in the air into water and carbon dioxide, so that the VOC decomposition efficiency is improved.)

一种除甲醛环保水漆

技术领域

本发明涉及建筑材料领域，具体涉及一种除甲醛环保水漆。

背景技术

随着环保政策的施压，消费者环保意识的不断提升，尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准，鼓励使用非溶剂型涂料，给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。水性漆是以水作为溶剂，以水性树脂作为主要成分的漆，其不含有机溶剂，不含苯、甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI不含有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好，并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点，因此虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额，但是水性漆是绿色产业，是漆类未来发展的方向。

中国专利文献CN106833204A公开了一种室内用除甲醛抗菌环保水漆及其制备方法，通过对水性自交联聚丙烯酸树脂乳液、去离子水、银离子溶液、金红石型钛白粉、玛雅蓝、纳米级二氧化硅、增稠剂、醇酯十二成膜助剂等原料按一定重量份数进行配比，再经过研磨、溶解、搅拌、混合等一系列操作，制得一种具有超强的杀菌功能、有害气体甲醛等也易被吸附、安全、无污染的环保型水漆。其主要通过含二氧化钛在95％以上的金红石型钛白粉将甲醛、苯、TVOC等有毒气体牢牢锁住并分解，能有效净化室内空气。

中国专利文献CN107828288A公开了一种抗甲醛型内墙水漆及其制备方法，该抗甲醛型内墙水漆，以质量百分比计，由如下原料制备得到：丙烯酸乳液20-30％，钛白粉21-23％，高岭土5-7％，重钙8-12％，MCC改性碳酸钙2-4％，抗甲醛粉6-8％，环保助溶剂0.8-1％，成膜助剂1-1.5％，润湿剂0.1-0.2％，多功能pH调节剂0.1-0.2％,分散剂0.5-0.7％，纤维素0.3-0.5％，消泡剂0.1-0.3％，防腐剂0.1-0.3％，防霉剂0.5-0.8％，增稠剂0.2-0.3％，水20-25％。其主要利用抗甲醛粉来达到除甲醛的目的。该抗甲醛粉为上海世展化工科技有限公司生产的净味功能TK401，该净味功能TK401为采用无机接枝技术的纳米级粉体材料，其二氧化硅含量40％，二氧化钛含量20％，氧化铝含量20％，余量为除甲醛的有效成分。

上述文献记载的水漆在应用于建筑涂料中时存在VOC分解效率较低的问题。VOC即是挥发性有机物；环保意义上的VOC定义是指活泼的一类挥发性有机物，包括甲醛、苯系物等。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种VOC分解效率高的除甲醛环保水漆。

所采用的技术方案为：

一种除甲醛环保水漆，由如下重量百分比的成分制成：

进一步地，所述助剂为成膜助剂、分散剂、润湿剂、纤维素、消泡剂、pH调节剂、杀菌剂、抗冻剂、增稠剂中的一种或多种。

进一步地，所述助剂为成膜助剂、分散剂、润湿剂、纤维素、消泡剂、pH调节剂、杀菌剂、抗冻剂和增稠剂。

进一步地，所述抗冻剂为丙二醇。

进一步地，所述pH调节剂为柠檬酸、酒石酸、磷酸、盐酸和硝酸中的一种或多种。

进一步地，所述增稠剂为聚氨酯增稠剂和碱溶涨增稠剂中的一种或两种。

进一步地，所述成膜助剂为十二碳醇酯。

上述配方的各个原料都可以市售得到。水优选采用去离子水。各个助剂可以采用如下：

例如润湿剂可以采用海明斯FA115润湿剂；分散剂可以采用诺普科SN5040分散剂；纤维素可以采用亚士蓝HBR250纤维素；消泡剂可以采用诺普科NXZ消泡剂；杀菌剂可以采用特洛伊K10N杀菌剂；丙烯酸乳液可以采用帝斯曼公司的Neocryl BT-26水性丙烯酸乳液。增稠剂可以采用陶氏RM2020聚氨酯增稠和/或陶氏ASE-60碱溶涨增稠剂。

一种上述方案所述的除甲醛环保水漆的制备方法，包括如下步骤：

S1.按照上述的除甲醛环保水漆配方成分的重量百分比称取各原料；将一部分丙烯酸乳液、一部分水、纳米二氧化钛、纳米电气石粉、纳米银颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯纳米片、纳米碳纤维和纳米碳酸钙投入高速分散机中1000-2000r/min高速分散30-60min，获得第一组分；

S2.将剩余丙烯酸乳液、剩余水、助剂在搅拌机中搅拌均匀，获得第二组分；

S3.在搅拌机中将第一组分和第二组分进行混合。

在本发明的制备方法中，以水性丙烯酸乳液作为胶粘剂，纳米二氧化钛、纳米电气石粉、纳米银颗粒、石墨烯纳米片、纳米碳纤维、纳米碳酸钙都是纳米性质的组分。它们能够在胶粘剂中高速分散均匀，并具有独特的作用。

纳米碳酸钙的光学性能良好，漆膜白度增加，光泽高，而遮盖力却不下降。在制备水漆中，纳米碳酸钙能够使制备的水漆具有很好的防沉降作用。纳米碳酸钙还能部分取代纳米二氧化钛，降低纳米二氧化钛的用量。

纳米碳酸钙在可见光下可以有效的光催化降解有害气体。而石墨烯纳米片与纳米碳酸钙之间可以形成化学键，能够增强纳米碳酸钙的光催化活性，促进对空气有害气体的分解。

重质碳酸钙、轻质碳酸钙以及MCC改性碳酸钙都不具有上述作用。其中MCC改性碳酸钙为欧米亚公司生产的MCC改性碳酸钙，平均粒径为10～20um，比表面积为30～50㎡/g。

这可能跟粒径有关。纳米碳酸钙粒度介于0.01-0.1μm之间。由于纳米碳酸钙粒子的超细化，其晶体结构和表面电子结构发生变化，产生了其他碳酸钙所不具有的量子尺寸效应、小尺寸效应和表面效应。

在日常可见光照下，纳米碳酸钙和纳米二氧化钛受光照影响，发生类似光合作用的光催化反应，将空气中的氧气跟水反应，生成氧化性极强的自由氢氧基HO·，主动将空气中的有机物(苯系物，甲醛等)分解成为水和二氧化碳。其中，纳米二氧化钛的光催化活性要强于纳米碳酸钙。

石墨烯纳米片是由单层碳原子平面结构石墨烯堆垛而成,厚度为纳米尺度。石墨烯纳米片分别与纳米碳酸钙和纳米二氧化钛形成化学键，增加了这种光催化反应。

纳米碳纤维(Carbon nanofibers，简称CNF)是化学气相生长碳纤维的一种形式，是通过裂解气相碳氢化合物制备的一种非连续类石墨纤维，是一种新型亚微米增强材料。

本发明以水性丙烯酸乳液作为胶粘剂，以纳米碳纤维(CNF)为吸附剂及作为电化学反应阳极，以纳米银颗粒作为电化学反应阴极，电化学反应没有选择性，可以去除空气中的VOC，如甲醛、苯系物等有机、有害气体。以纳米二氧化钛、纳米碳酸钙作为光电转换剂，以纳米二氧化钛-石墨烯纳米片、纳米碳酸钙-石墨烯纳米片作为复合半导体材料，其吸收光谱可以延伸到可见光部分。以纳米电气石粉为负离子促进剂，纳米电气石粉在光照下具有表面弱电流，可以使接触的空气带有负电荷，空气中的微小颗粒可以在静电吸附作用下聚集，从而加速沉降。

在电化学反应阳极和电化学反应阴极之间，产生阳极还原反应，生成寿命短、氧化性极强的活性物质，如自由氢氧基HO·，主动将空气中的有机物(苯系物，甲醛等)分解成为水和二氧化碳，提高VOC分解效率。

综上，本发明的除甲醛环保水漆能够提高VOC分解效率。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

实施例1

一种除甲醛环保水漆，由如下重量百分比的成分制成：

上述方案所述的除甲醛环保水漆的制备方法，包括如下步骤：

S1.按照上述的除甲醛环保水漆配方成分的重量百分比称取各原料；将一部分丙烯酸乳液、一部分水、纳米二氧化钛、纳米电气石粉、纳米银颗粒、石墨烯纳米片、石墨烯纳米片、纳米碳纤维和纳米碳酸钙投入高速分散机中1000-2000r/min高速分散30-60min，获得第一组分；

S2.将剩余丙烯酸乳液、剩余水、助剂在搅拌机中搅拌均匀，获得第二组分；

S3.在搅拌机中将第一组分和第二组分进行混合。

实施例2

参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种除甲醛环保水漆，由如下重量百分比的成分制成：

实施例3

参照实施例1，与实施例1不同的是，本实施例的一种除甲醛环保水漆，由如下重量百分比的成分制成：

实施例4

产品性能测定：对实施例1-3制备的样品进行VOC净化性能检测

检测方法：依据GB/T23761-2009《光催化空气净化材料性能测试方法》。

评定方法：依据JC/T1074-X008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》。

实施例1-3样品检测结果：见表1。

表1.实施例1-3样品检测结果

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施例的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施例或变更均应包含在本发明的保护范围之内。