具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

苯系物是一种强致癌物质，也属于装修过程中产生的典型气体污染物之一，严重危害人体的健康，还具有难以降解，毒性大，环境危害性极大的特点，现有的苯系物处理方法有化学氧化和生物氧化等，但是处理效率低，效果差，二次污染严重等缺陷影响着这些方法的应用与推广，环境自净材料的开发与应用已成为国内外的一个研究热点，研究一种可以降解苯系物的室内涂料势在必行。

为了解决现有技术中对苯系物的处理方法存在的处理效率低、效果差、二次污染严重的得技术问题，本发明提供了一种可以降解苯系物的室内涂料，该可降解苯系物的室内涂料包括以下质量百分含量的组分，苯丙乳液16％-22％，有机硅氧烷改性聚合物乳液5％-10％，钛白粉16％-21％，重钙20％-35％，环保粉2％-5％，成膜助剂1％-2％，pH调节剂0.05％-0.1％，润湿分散剂0.6％-1％，纤维素0.3％-0.5％，消泡剂0.1％-0.3％，防腐剂0.6％-1％，增稠剂0.2％-0.3％，水15％-30％，其中环保粉为氧化石墨烯和二氧化钛的复合物。其基本构思为：将苯丙乳液与有机硅氧烷改性聚合物乳液进行混拼与融合，实现功能互补，达到完美漆膜的同时，使涂料具有更好的耐水，耐热性能；添加以氧化石墨烯和二氧化钛的复合物作为主要成分的环保粉，实现对苯系物的光催化降解，而且降解更高效，效果更好；充分发挥出涂料中的各组分之间的配合作用，使制得的涂料的流平性、光泽度、丰满度突出，符合室内涂料的需求。

为了进一步提升环保粉光催化降解苯系物的能力，本申请还对组成环保粉的氧化石墨烯和二氧化钛的状态和含量进行了限定，其中氧化石墨烯为采用Hummers方法制备的氧化石墨烯，二氧化钛为采用溶胶-凝胶法制备的纳米二氧化钛，氧化石墨烯与纳米二氧化钛质量比为1：4-6。

对于Hummers方法制备氧化石墨烯和溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的工艺参数可常规选择，本申请不做限定，示例性的：采用Hummers方法制备氧化石墨烯的方法为：在冰水浴中装好250mL的反应瓶，加入100mL浓硫酸，搅拌下加入1-3g石墨粉和0.1-2g硝酸钠的固体混合物；分次加入4-8g高锰酸钾，控制反应温度不超过15-20℃，搅拌2-2.5h，然后升温到30-40℃左右继续搅拌20-40min；再缓慢加入100ml去离子水，继续搅拌续拌10-25min后，并加入双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色；趁热过滤，并用5％HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，即得氧化石墨烯，将滤饼置于60℃的真空干燥箱中充分干燥保存备用。

以下实施例中氧化石墨烯的制备方法为：

在冰水浴中装好250mL的反应瓶，加入100mL浓硫酸，搅拌下加入2g石墨粉和1g硝酸钠的固体混合物；分次加入6g高锰酸钾，控制反应温度不超过15℃，搅拌反应2h，然后升温到35℃左右继续搅拌30min；再缓慢加入100ml的去离子水，继续搅拌续拌20min后，并加入双氧水还原残留的氧化剂，使溶液变为亮黄色；趁热过滤，并用5％HCl溶液和去离子水洗涤直到滤液中无硫酸根被检测到为止，即得所述氧化石墨烯。

示例性的，采用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛的方法为：取钛酸丁酯40-55mL，无水乙醇10-15mL，混合配成溶液A；取无水乙醇40-50mL，蒸馏水2-3mL，冰醋酸1.5-2mL，混合配成溶液B；将溶液A磁力搅拌20-40min，将溶液B倒入恒压漏斗中使溶液B以2-3滴/s的速度滴入溶液A中；滴完后，再搅拌50-60分钟，滴加6-10滴三乙胺，再搅拌3-8分钟，搅拌完后溶液呈油状。将得到的凝胶放入真空干燥箱中在100-120℃下干燥,干燥20-40min后,凝胶变为黄色晶体；将黄色晶体碾磨成粉末，然后在真空干燥箱内333K条件下干燥4-6h，在马弗炉内400-550℃的环境下放置9-12h，煅烧后得到白色粉末，干燥，即得到纳米级二氧化钛粉末。

以下实施例中的纳米二氧化钛的制备方法为：

取钛酸丁酯50mL，无水乙醇12mL，混合配成溶液A；取无水乙醇45mL，蒸馏水2.5mL，冰醋酸2mL,混合配成溶液B；将溶液A磁力搅拌30min，将溶液B倒入恒压漏斗中使溶液B以2-3滴/s的速度滴入溶液A中；滴完后再搅拌50分钟，滴加8滴三乙胺，再搅拌5分钟，搅拌完后溶液呈油状；将得到的油状凝胶放入真空干燥箱中在110℃下干燥,干燥30min后凝胶变为黄色晶体；将黄色晶体取出，倒入碾钵中碾磨成粉末，然后在真空干燥箱内333K条件下干燥5h，在马弗炉内450℃的环境下放置10h，煅烧后得到白色粉末，干燥，即得到纳米级二氧化钛粉末。

制得的纳米二氧化钛的红外光谱图如图1所示。

本申请实施例还提供了环保粉的制备方法：

步骤A：将氧化石墨烯与超纯水混合后超声破碎20-30min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离即得氧化石墨烯溶液，将所得氧化石墨烯溶液加热至沸腾备用；

步骤B：将二氧化钛与超纯水混合后超声破碎20-30min，固液分离得到二氧化钛溶液，将所述二氧化钛溶液加热至85-95℃，并在25-35min内将所述二氧化钛溶液加入步骤A中所得的沸腾的氧化石墨烯溶液中，得到水解液；

步骤C：将步骤B所得水解液以0.8-1.2℃/min的速度加热至150-160℃后进行水热反应10-12h；对所得反应产物进行洗涤、然后在75-85℃的环境中烘干20-30h，研磨后在450-460℃的环境下进行煅烧，保温2-2.5h后，即得环保粉。

为了使所得的涂料体系更加稳定，润湿性能更强，提高涂料体系中各组分的分散效率，本申请中选用水溶性非离子型润湿剂，示例性的，可选用非离子型润湿剂X405。

为了使本申请涂料制备的过程中破泡速度更快，破泡效果更明显，本申请中选用矿物油类消泡剂，具体可选用海川新材料公司的分子级消泡剂A10。

为了使涂料体系具有良好的稳定性、流变特性，改善涂料的分水分层现象本身轻重采用碱溶胀类增稠剂，具体可选用美国罗门哈斯化学的阴离子碱溶胀类增稠剂ASE60。

本申请实施例还提供所述可降解苯系物的室内涂料的制备方法，具体包括以下步骤：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的2/3-5/6的去离子水中，以300-600r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至600-1000r/min，将钛白粉、环保粉和重钙依次加入到S1中所得的混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以800-1200r/min的搅拌速度打浆30-40min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至600-800r/min，向S2所得漆浆中依次加入剩余的去离子水以及苯丙乳液、有机硅氧烷改性聚合物乳液、防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105-110KU，即得所述能降解苯系物的室内涂料。

下面分为多个实施例对本发明进行进一步的说明。

以下实施例中，钛白粉选用四川龙蟒金红石型钛白粉R996；

pH调节剂选用2-氨基-2-甲基-1-丙醇；

成膜助剂选用伊士曼的醇酯十二；

纤维素选用250HBR羟乙基纤维素；

防腐剂选用英国托尔(索尔)公司的防霉防藻类防腐剂EPW。

实施例1

本实施例提供一种可降解苯系物的室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液16％，有机硅氧烷改性聚合物乳液6％，钛白粉17％，重钙25％，环保粉4％，成膜助剂1.4％，pH调节剂0.07％，润湿分散剂0.7％，纤维素0.4％，消泡剂0.18％，防腐剂0.7％，增稠剂0.25％，水28.93％，其中所述环保粉为氧化石墨烯和二氧化钛的复合物。

该涂料中环保粉的制备方法为：

步骤A：将氧化石墨烯与超纯水按80：100的比例混合后超声破碎20min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离即得氧化石墨烯溶液，将所得氧化石墨烯溶液加热至沸腾备用；

步骤B：将二氧化钛与超纯水按80：100的比例混合后超声破碎25min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离得到二氧化钛溶液，将所得二氧化钛溶液加热至95℃，并在25min内将所的二氧化钛溶液加入到步骤A中所得的沸腾的氧化石墨烯溶液中，得到水解液，控制水解液中氧化石墨烯与二氧化钛质量比为1:5；

步骤C：将步骤B所得水解液以1.0℃/min速度加热至150℃后进行水热反应10h；对所得反应产物进行洗涤、真空抽滤，将所得滤饼在80℃的环境中烘干28h，研磨后在450℃的条件下进行煅烧，保温2h后，即得环保粉。

该可降解苯系物的室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉、环保粉和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105KU，即得可降解苯系物的室内涂料。

实施例2

本实施例提供一种可降解苯系物的室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液18％，有机硅氧烷改性聚合物乳液8％，钛白粉19％，重钙30％，环保粉4.5％，成膜助剂1.8％，pH调节剂0.08％，润湿分散剂0.8％，纤维素0.45％，消泡剂0.24％，防腐剂0.9％，增稠剂0.28％，水16.67％，其中所述环保粉为氧化石墨烯和二氧化钛的复合物。

该涂料中环保粉的制备方法为：

步骤A：将氧化石墨烯与超纯水按80：80的比例混合后超声破碎30min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离即得氧化石墨烯溶液，将所述氧化石墨烯溶液加热至沸腾备用；

步骤B：将二氧化钛与超纯水按80：100的比例混合后超声破碎20min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离得到二氧化钛溶液，将所得二氧化钛溶液加热至90℃，并在30min内将所述二氧化钛溶液加入到步骤A中所得的沸腾的氧化石墨烯溶液中，得到水解液，控制水解液中氧化石墨烯与二氧化钛质量比为1:4；

步骤C：将步骤B所得水解液以1.0℃/min速度加热至160℃后进行水热反应12h；对所得反应产物进行洗涤、真空抽滤，将所得滤饼在80℃的环境中烘干24h，研磨后在450℃的条件下进行煅烧，保温2h后，即得环保粉。

该可降解苯系物的室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉、环保粉和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105KU，即得可降解苯系物的室内涂料。

实施例3

本实施例提供一种可降解苯系物的室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液20％，有机硅氧烷改性聚合物乳液10％，钛白粉16％，重钙28％，环保粉4％，成膜助剂1.5％，pH调节剂0.1％，润湿分散剂1％，纤维素0.4％，消泡剂0.15％，防腐剂0.8％，增稠剂0.25％，水18.7％，其中所述环保粉为氧化石墨烯和二氧化钛的复合物。

该涂料中环保粉的制备方法为：

步骤A：将氧化石墨烯与超纯水按80：100的比例混合后超声破碎30min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离即得氧化石墨烯溶液，将所得氧化石墨烯溶液加热至沸腾备用；

步骤B：将二氧化钛与超纯水按80：100的比例混合后超声破碎30min，以4000r/min的转速离心10min，固液分离得到二氧化钛溶液，将所得二氧化钛溶液加热至90℃，并在30min内将所述二氧化钛溶液加入到步骤A中所得的沸腾的氧化石墨烯溶液中，得到水解液，控制水解液中氧化石墨烯与二氧化钛质量比为1:6；

步骤C：将步骤B所得水解液以1.0℃/min速度加热至150℃后进行水热反应10h；对所得反应产物进行洗涤、真空抽滤，将所得滤饼在80℃的环境中烘干24h，研磨后在460℃的条件下进行煅烧，保温2h后，即得所述环保粉。

该可降解苯系物的室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉、环保粉和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为110KU，即得可降解苯系物的室内涂料。

对比例1

本实施例提供一种可降解苯系物的室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液16％，有机硅氧烷改性聚合物乳液6％，钛白粉17％，重钙25％，纳米二氧化钛1.8％，氧化石墨烯2.2％，成膜助剂1.4％，pH调节剂0.07％，润湿分散剂0.7％，纤维素0.4％，消泡剂0.18％，防腐剂0.7％，增稠剂0.25％，水28.93％。

该可降解苯系物的室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉、二氧化钛、氧化石墨烯和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105KU，即得该室内涂料。

对比例2

本对比例提供一种室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液16％，有机硅氧烷改性聚合物乳液6％，钛白粉17％，重钙25％，成膜助剂1.4％，pH调节剂0.07％，润湿分散剂0.7％，纤维素0.4％，消泡剂0.18％，防腐剂0.7％，增稠剂0.25％，水32.93％。

该可降解苯系物的室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105KU，即得该室内涂料。

对比例3

本实施例提供一种室内涂料，包括以下质量百分含量的组分：苯丙乳液18％，有机硅氧烷改性聚合物乳液8％，钛白粉19％，重钙30％，成膜助剂1.8％，pH调节剂0.08％，润湿分散剂0.8％，纤维素0.4％，消泡剂0.24％，防腐剂0.9％，增稠剂0.28％，水21.22％，其中所述环保粉为氧化石墨烯和二氧化钛的复合物。

该室内涂料的制备方法为：

S1：按照配方量准备原料，将纤维素、pH调节剂、润湿分散剂、成膜助剂和消泡剂依次加入相当于去离子水总量的3/4的去离子水中，以450r/min的搅拌速度进行搅拌；

S2：将搅拌速度调高至800r/min，将钛白粉和重钙依次加入到S1中所得混合物中得到漆浆；

S3：将S2中所得漆浆以1000r/min的搅拌速度打浆35min，调整漆浆的细度至55μm以下；

S4：将搅拌速度降低至700r/min，向S3所得打浆后的漆浆中依次加入剩余的去离子水，苯丙乳液，有机硅氧烷改性聚合物乳液，防腐剂和增稠剂，继续搅拌直至25℃时所得涂料的斯托默粘度为105KU，即得该室内涂料。

检测例

将实施例1-3，对比例1-3所得的涂料降解苯系物的性能进行检测，具体方案如下：

(1)绘制苯含量的标准曲线：

分别量取2.75μL、5.5μL、11μL、16.5μL、22.5μL分析纯的苯于5个250mL干燥洁净的锥形瓶中，依含量多少将三角瓶分别标号为1、2、3、4、5，然后用保鲜膜、胶带及气囊将三角瓶口封好，放于100℃烘箱中烘烤10min直至苯完全汽化，取出、冷却至室温，作为苯气体标准样品，用进样针取5mL(依浓度从小到大)苯气体的标准样品向气相色谱仪中进样，运行6min得谱图、数据，整理数据做工作曲线。其中苯气体标准样品数据如表1所示，苯气体浓度对照表如表2所示：

表1苯标准样品数据

苯的平均密度为：ρ＝0.88g/mL；V_总＝250mL；

根据下式计算各苯标准样品的浓度：

浓度＝密度×体积/总体积＝ρ×V₁/V_总；

表2苯浓度对照表

(2)以峰面积为横坐标，苯浓度为纵坐标做标准曲线：所得曲线如图2所示：图2中标准曲线的方程为：Y＝2.53+0.0031391X

(3)实验数据与结果

将实施例1-3与对比例1-3制备出的涂料在苯含量较高的密闭房间里施工，每隔两天用气相色谱标准进样针取5ml空气进样，得出苯的峰面积。

将所得峰面积值，根据标准曲线方程：Y＝2.53+0.0031391X，计算出对应的苯的浓度，其中对比例2和对比例3所对应的实验组中峰面积和苯浓度没有变化，实施例1-3与对比例1所得涂料的实验数据如表3所示：

表3苯的光催化氧化气相检测数据表

对比实施例1-3和对比例2、3的实验结果可知，在苯的催化氧化实验中，实施例1-3所得的涂料在施工后的4天里，苯的峰面积和浓度迅速减少，随着反应时间的延长，苯的峰面积和浓度减少的幅度越来越小，直到趋于平衡，施工十六天后，苯的催化降解率≥96.08％，由此说明本申请提供的可降解苯系物的室内涂料能有效降解空气中的苯系物。

对比实施例1-3和对比例1的实验结果可知，本申请通过对氧化石墨烯和纳米二氧化钛的复合，所制得的环保粉能进一步提高涂料对空气中苯系物的降解效率，提高降解效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。