1.本技术涉及内墙涂料技术领域,更具体地说,它涉及一种抗甲醛涂料及其制备方法。
背景技术:2.甲醛是一种无色、有强烈刺激性气味的气体,是公认的变态反应源,也是潜在的强致突变物质之一,同时也是极易诱导白血病的危险因素之一。住房装修或者新家具更换都容易导致室内甲醛超标,最重要的是,甲醛的释放期较长,一般为三至十五年。
3.内墙涂料具有色彩丰富、低污染、无毒害等优点在墙体装修中得到广泛应用,若在内墙涂料中添加能分解、吸附甲醛等有害气体的物质,使内墙涂料具有净化功能,则能净化室内空气,改善居住环境。
4.目前室内甲醛的去除方法主要为物理吸附法或化学分解法,物理吸附法主要是在涂料中添加吸附性填料,但吸附性填料存在吸附容量有限,达到饱和后不再吸收的问题,并且当夏季温度较高时,吸附的甲醛反而会重新释放到室内,造成二次污染,而化学吸附主要通过添加光触媒二氧化钛分解甲醛,目前应用较为广泛。
5.现有技术中,申请号为cn201110123361.1的中国发明专利文件中公开了一种新型抗甲醛净味全效水性内墙涂料及其制备方法,该内墙涂料由以下组分组成:除醛乳液25
‑
30%,聚氨酯改性丙烯酸树脂10
‑
15%,竹炭粉3
‑
5%,纳米tio2光催化剂1
‑
3%,碳酸钙及颜填料15
‑
25%,消泡剂0.1
‑
0.2%,分散剂0.5
‑
1.5%,防沉剂0.2
‑
0.5%,水和助剂20
‑
40%。
6.现有的这种内墙涂料中,使用纳米二氧化钛光催化剂分解甲醛,因纳米材料分解甲醛需要与甲醛接触,还需要自然光源或紫外光激发,但在夜间,没有光照或紫外光照射下,内墙涂料就失去了分解甲醛的功能,导致甲醛依然被释放到空气中污染环境。
7.针对上述中的相关技术,发明人认为在内墙涂料中添加纳米光催化材料,不能持续分解甲醛,长期性不足。
技术实现要素:8.为了改善内墙涂料在无光照条件下的甲醛分解效率,提高抗甲醛涂料的持续性和长期性,本技术提供一种抗甲醛涂料及其制备方法。
9.第一方面,本技术提供一种抗甲醛涂料,采用如下的技术方案:一种抗甲醛涂料,包括以下重量份的组分:水性氟碳树脂乳液21
‑
35份、吸附纤维15
‑
20份、六偏磷酸钠3
‑
8份、消泡剂0.7
‑
1.5份、防沉剂1.5
‑
2份、颜填料10
‑
15份、水13
‑
20份、防霉剂0.15
‑
0.2份、成膜剂0.15
‑
0.2份、防冻剂0.5
‑
2份、酸度调节剂1
‑
1.5份、增稠剂1.5
‑
2.5份;所述吸附纤维包括以下重量份的组分:1.2
‑
1.8份纳米二氧化锰、1
‑
1.2份活性炭纤维、1
‑
3份丙烯腈、0.8
‑
2.4份偏氯乙烯、0.2
‑
0.5份粘合剂。
10.通过采用上述技术方案,由于采用水性氟碳树脂乳液作为成膜物质,六偏磷酸钠
作为分散剂,并掺入消泡剂、成膜剂等组分,制成表面致密,耐低温且耐擦洗性好的涂料,另外添加了由纳米二氧化锰、活性炭纤维等制备的吸附纤维,吸附纤维能在聚合物中形成三维网状结构,能提高涂料的物理化学稳定性、强度、密实度和均匀性。
11.纳米二氧化锰无需光照就能发生甲醛的催化氧化,在无光照的条件下,二氧化锰能将甲醛氧化成二氧化碳和水,而水能与二氧化锰表面氧空穴反应产生羟基自由基,而羟基自由基能够把甲醛氧化成二氧化碳和水;丙烯腈和偏氯乙烯经共聚后纺丝后形成空心纤维,能负载二氧化锰;活性炭纤维具有较大的比表面积,还具有丰富的毛细管,因此具有极强的吸附能力,二氧化锰负载在活性炭纤维上,在活性炭纤维的吸附作用下,充分接触并吸收甲醛,在二氧化锰的催化作用下,甲醛被分解,若二氧化锰用量过大,易在活性炭纤维表面团聚,使活性炭纤维表面的微孔被完全堵塞,使催化效果下降,若粘合剂用量较大,会在活性炭纤维上形成高密度的包覆膜,阻碍甲醛分子通过,降低甲醛分子的吸附和催化降解效率;若粘合剂用量较少,难以在活性炭纤维表面粘合,无法有效连接纳米二氧化锰和活性炭纤维,纳米二氧化锰极易从活性炭纤维上脱落,使得催化降解效率降低;因此本技术中二氧化锰作为催化剂,能在暗光和紫外光下发生催化作用,能使涂料持续性降解甲醛,从而达到长期净化效果。
12.优选的,所述所述吸附纤维由以下方法制成:(1)将丙烯腈和偏氯乙烯用溶剂溶解,加入引发剂,在室温下聚合20
‑
24h,获得聚合物溶液,加入聚合物溶液用量30
‑
40%wt的纳米二氧化锰混合,在80
‑
90℃下搅拌均匀,脱泡,经喷丝后进入凝固浴,纤维凝固成型后经水洗牵伸,再经热水浴牵伸,烘干,制成共聚吸附纤维,引发剂用量为丙烯腈用量的1
‑
1.5%wt;(2)将粘合剂配置成质量百分比浓度为1
‑
6%的粘合剂溶液,加入剩余的纳米二氧化锰,混合均匀后,喷涂在活性炭纤维上,烘干,制得活性炭吸附纤维;(3)将步骤(1)制得的共聚吸附纤维和步骤(2)制得的活性炭吸附纤维混合均匀,边搅拌边喷涂质量百分比浓度为2
‑
5%的聚乙烯醇水溶液,梳平,干燥,切割成50
‑
100μm,聚乙烯醇水溶液喷涂量为活性炭吸附纤维质量的40
‑
60%。
13.通过采用上述技术方案,将丙烯腈和偏氯乙烯在引发剂的作用下共聚形成溶液,加入纳米二氧化锰,经纺丝后,共聚溶液能形成内部纳米级微孔含量丰富且分布均匀的共聚吸附纤维,纳米二氧化锰能在共聚吸附纤维上分布非常均匀,共聚吸附纤维中内部是孔穴、大孔和微孔相贯通的多孔结构,这种结构有利于甲醛分子在纤维中吸附;然后再将二氧化锰在粘合剂的作用下,负载在活性炭纤维上,活性炭纤维具有发达的内控孔隙结构和较大的比表面积,能将纳米二氧化硅负载在其孔隙内,在聚乙烯醇的黏附作用下,共聚吸附纤维和活性炭吸附纤维相互连接,从而在涂料内形成三维网络结构,改善涂料的强度、均匀性和密实度。
14.优选的,所述粘合剂包括以下重量份的组分:3
‑
6份壳聚糖、1.5
‑
3份银纳米颗粒、1
‑
1.5份2,3,4
‑
三羟基苯甲醛。
15.通过采用上述技术方案,2,3,4
‑
三羟基苯甲醛属于儿茶酚化合物,其能与壳聚糖上的氨基反应形成烯胺键,形成改性壳聚糖凝胶,由2,3,4
‑
三羟基苯甲醛合成的改性壳聚糖凝胶的黏附性强,能增大纳米二氧化锰与活性炭纤维的粘附力,然后再包覆银纳米颗粒,使粘合剂具有抗菌效果,从而改善涂料的抗菌性能。
16.优选的,所述粘合剂由以下方法制成:将壳聚糖溶解在醋酸溶液中,形成质量百分比浓度为1
‑
3%的壳聚糖溶液,向其中加入2,3,4
‑
三羟基苯甲醛,在室温下搅拌均匀,然后加入银纳米颗粒,搅拌均匀后,在40
‑
50℃下干燥,粉碎,制成粘合剂。
17.通过采用上述技术方案,将壳聚糖溶解在醋酸溶液中,然后再与2,3,4
‑
三羟基苯甲醛混合进行接枝反应,最后加入银纳米颗粒,改性壳聚糖凝胶包覆银纳米颗粒,使粘合剂的黏附力增强,且具有抗菌性。
18.优选的,所述银纳米颗粒由以下方法制成:将0.5
‑
1重量份木质素分散在40
‑
50重量份蒸馏水中,搅拌均匀,制得悬浮液,将悬浮液滴加到8
‑
10重量份银氨溶液中,在800
‑
900w、60℃下超声10
‑
15min,用10000分子量透析袋透析24
‑
28h。
19.通过采用上述技术方案,在银离子的作用下,木质素表面形成动态的醌
‑
邻苯二酚结构,银与木质素可实现温和条件下引发聚合并赋予改性壳聚糖长效黏附性,还能持续构建动态儿茶酚氧化还原体系,得到持久的还原氧化环境的改性壳聚糖,该氧化还原体系持续产生儿茶酚基团,赋予改性壳聚糖长期的黏附性,且银与木质素形成纳米粒子产生的自由基触发凝胶自凝胶化,使改性壳聚糖在室温下固化,另外儿茶酚作为银粒子与壳聚糖连接的桥梁,将银的释放时间延长,银赋予了壳聚糖显著的抑菌和杀菌效应,因此具有长效抑菌作用,显著的杀菌效果和优异的生物相容性。
20.优选的,所述步骤(2)中,活性炭纤维经过以下预处理:将偶联剂、聚乙烯醇和水混合形成浸渍液,将活性炭纤维浸渍在浸渍液中,自然干燥40
‑
48h后,在80
‑
90℃下真空干燥1
‑
2h,聚乙烯醇、偶联剂和水的质量比为0.4
‑
0.5:0.1
‑
0.3:1。
21.通过采用上述技术方案,因纳米二氧化锰与活性炭纤维混合,负载在活性炭纤维上时,因纳米二氧化锰颗粒较小,极易在活性炭纤维表面发生团聚,聚乙烯醇能在活性炭上形成负载膜,较低浓度的聚乙烯醇能将大量的纳米二氧化锰颗粒负载在活性炭纤维上,而偶联剂能防止纳米二氧化锰在活性炭纤维上发生团聚,从而增强纳米二氧化锰在活性炭上的负载牢固,进而提升涂料的甲醛降解长效性。
22.优选的,所述喷丝速度为0.55
‑
0.6m/min,凝固浴温度为6
‑
10℃,凝固浴为dmf质量分数为55
‑
60%wt的水溶液,拉伸浴温度为70
‑
75℃,牵伸速度3.3
‑
3.5m/min。
23.通过采用上述技术方案,将丙烯腈和偏氯乙烯经共聚后的溶液经喷丝后进行凝固、拉伸等,使制成的共聚吸附纤维机械性能强。
24.优选的,所述二氧化锰由以下方法制成:将0.8
‑
1重量份硝酸银、7
‑
8重量份高锰酸钾和200
‑
210重量份水超声分散30
‑
40min,加入到10
‑
11重量份硫酸锰和200
‑
210重量份水形成的硫酸锰溶液中,超声分散30
‑
40min,蒸馏水洗涤3
‑
5次,抽滤,在100
‑
110℃下干燥10
‑
12h,研磨。
25.通过采用上述技术方案,使用高锰酸钾和硫酸锰制成具有纳米晶粒结构的γ
‑
二氧化锰,对甲醛的催化氧化性能高,另外掺入硝酸银溶液,在γ
‑
二氧化锰上担载银离子,银离子的存在对γ
‑
二氧化锰具有较强的改性作用,从而使晶格氧的缺陷以及银离子与γ
‑
二氧化锰之间的电子发生转移,从而提高γ
‑
二氧化锰的催化活性。
26.优选的,所述防沉剂为聚酰胺蜡。
27.通过采用上述技术方案,聚酰胺蜡是一种触变性添加剂,能在涂料中形成强大的网络结构,其优异的触变性能,具有优异的防流挂能力、防沉降能力。
28.优选的,所述消泡剂选自聚二甲基硅氧烷和叔丁醇的至少一种。
29.优选的,所述颜填料包括质量比为1:0.2
‑
0.5的颜料和填料,填料为二氧化硅或碳酸钙。
30.优选的,所述防霉剂选自3
‑
碘
‑
2炔丙基丁基氨基甲酸酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、2
‑
正辛基
‑
4异噻唑林
‑3‑
酮中的至少一种。
31.优选的,所述成膜剂选自十二碳酯醇和苯甲醇中的至少一种。
32.优选的,所述防冻剂为1,2
‑
丙二醇或乙二醇,酸度调节剂为氢氧化钠或氢氧化钾;所述增稠剂为羧甲基纤维素、羟乙基纤维素和羟丙基甲基纤维素中的至少一种。
33.第二方面,本技术提供一种抗甲醛涂料的制备方法,采用如下的技术方案:一种抗甲醛涂料的制备方法,包括以下步骤:s1、将六偏磷酸钠、防冻剂、增稠剂、成膜剂和配方量70%
‑
80%的水混合均匀,制得混合溶液;s2、向混合溶液中依次加入配方量10%
‑
20%的酸度调节剂、配方量30%
‑
40%消泡剂和防霉剂,搅拌均匀;s3、向步骤s2所得混合溶液中加入颜填料和剩余的水,搅拌均匀后,加入防沉剂和剩余的消泡剂,混合均匀,s4、加入水性氟碳树脂乳液、吸附纤维和剩余的酸度调节剂,搅拌均匀,制得抗甲醛涂料。
34.通过采用上述技术方案,先混合防冻剂、成膜剂、增稠剂等组分,然后加入消泡剂,去除搅拌过程中产生的气泡,然后再加入防沉剂、颜填料和消泡剂,使制成的涂料固化成膜后,涂层致密无针孔,具有较好的表面质量。
35.综上所述,本技术具有以下有益效果:1、由于本技术采用纳米二氧化锰、活性炭纤维、丙烯腈、偏氯乙烯和粘合剂制备吸附纤维,由于纳米二氧化锰在暗光下依然能对甲醛进行催化降解,在活性炭纤维的吸附作用下,甲醛分子能渗透进入活性炭纤维内部,从而与纳米二氧化锰接触完成降解,丙烯腈和偏氯乙烯能聚合纺丝形成具有多孔结构的空心纤维,从而增大吸附纤维对甲醛的吸附力,由纳米二氧化锰等制成的吸附纤维能在无光条件下,长效且有效地降低甲醛污染,改善室内空气。
36.2、本技术中优选采用壳聚糖、银纳米颗粒和2,3,4
‑
三羟基苯甲醛制备粘合剂,由于2,3,4
‑
三羟基苯甲醛是一种儿茶酚类化合物,能将儿茶酚接枝到壳聚糖上,增大壳聚糖的黏附力,从而增大纳米二氧化锰与活性炭纤维的结合强度,另外在银纳米颗粒的作用下,壳聚糖具有抗菌效果,从而使吸附纤维不仅能长效吸附甲醛,还具有抑菌、抗菌性能。
37.3、本技术中优选采用木质素和银氨溶液制备银纳米颗粒,在木质素和银形成的纳米颗粒,能增加壳聚糖的长效黏附性,并且木质素能增大壳聚糖对银纳米粒子的缓释效果,延长抗菌时间,从而使粘合剂不仅具有长效黏附性,还具有长效抗菌性。
38.4、本技术中优选采用硫酸锰和高锰酸钾合成γ
‑
二氧化锰,并掺杂银离子,不仅提高了γ
‑
二氧化锰的催化活性,还进一步增强了吸附纤维的抗菌效果。
具体实施方式
39.吸附纤维的制备例1
‑
12制备例1
‑
12中丙烯腈选自济南汇丰达化工有限公司,cas号为107
‑
13
‑
1;偏氯乙烯选自南通普艾特化工有限公司;活性炭纤维选自南通森友炭纤维有限公司,牌号为活性炭纤维丝;壳聚糖选自山东丰泰生物科技有限公司,货号为ft25;聚乙烯醇选自河南优扬化工产品有限公司,牌号为100
‑
40h;纳米银颗粒选自南宫市中迈金属材料有限公司,牌号为zm;木质素选自复纳新材料科技(上海)有限公司,型号为201;偶联剂选自郑州市金水区荣泰化工产品有限公司,型号为kh550。
40.制备例1:(1)将1kg丙烯腈和0.8kg偏氯乙烯用2.3kg二甲基亚砜溶解,加入0.01kg引发剂和1kg去离子水,在25℃下聚合20h,获得聚合物溶液,加入聚合物溶液用量30%wt的纳米二氧化锰混合,在80℃下搅拌均匀,脱泡,经喷丝后进入凝固浴,纤维凝固成型后经水洗牵伸,再经热水浴牵伸,烘干,制成直径为1μm的共聚吸附纤维,引发剂为质量比为1:1的过氧化苯甲酰和n,n
‑
二甲基苯胺,喷丝速度为0.55m/min,凝固浴温度为6℃,凝固浴为dmf质量分数为55%wt的水溶液,拉伸浴温度为70℃,牵伸速度3.3m/min;(2)将0.2kg粘合剂配置成质量百分比浓度为3%的粘合剂溶液,加入剩余的纳米二氧化锰,混合均匀后,喷涂在1kg活性炭纤维上,烘干,制得活性炭吸附纤维,粘合剂为壳聚糖,溶剂为质量百分比浓度为3%的醋酸;(3)将步骤(1)制得的共聚吸附纤维和步骤(2)制得的活性炭吸附纤维混合均匀,边搅拌边喷涂质量百分比浓度为1%的聚乙烯醇水溶液,梳平,干燥,切割成50μm,聚乙烯醇水溶液喷涂量为活性炭吸附纤维质量的40%。
41.制备例2:(1)将3kg丙烯腈和2.4kg偏氯乙烯用2.3kg二甲基亚砜溶解,加入0.045kg引发剂和1kg去离子水,在25℃下聚合24h,获得聚合物溶液,加入聚合物溶液用量40%wt的纳米二氧化锰混合,在90℃下搅拌均匀,脱泡,经喷丝后进入凝固浴,纤维凝固成型后经水洗牵伸,再经热水浴牵伸,烘干,制成直径为1μm的共聚吸附纤维,引发剂为质量比为1:1的过氧化苯甲酰和n,n
‑
二甲基苯胺,喷丝速度为0.6m/min,凝固浴温度为10℃,凝固浴为dmf质量分数为60%wt的水溶液,拉伸浴温度为75℃,牵伸速度3.5m/min;(2)将0.5kg粘合剂配置成质量百分比浓度为3%的粘合剂溶液,加入剩余的纳米二氧化锰,混合均匀后,喷涂在1.2kg活性炭纤维上,烘干,制得活性炭吸附纤维,粘合剂为壳聚糖,溶剂为质量百分比浓度为3%的醋酸;(3)将步骤(1)制得的共聚吸附纤维和步骤(2)制得的活性炭吸附纤维混合均匀,边搅拌边喷涂质量百分比浓度为6%的聚乙烯醇水溶液,梳平,干燥,切割成100μm,聚乙烯醇水溶液喷涂量为活性炭吸附纤维质量的60%。
42.制备例3:与制备例1的区别在于,步骤(2)中未添加粘合剂。
43.制备例4:与制备例1的区别在于,粘合剂由以下方法制成:将3kg壳聚糖溶解在醋酸溶液中,形成质量百分比浓度3%的壳聚糖溶液,向其中加入1kg 2,3,4
‑
三羟基苯甲醛,室温下搅拌均匀,然后加入1.5kg纳米银颗粒,搅拌均匀后,在40℃下干燥,粉碎,制成粘合剂。
44.制备例5:与制备例4的区别在于,使用等量的2,4,5
‑
三羟基苯甲醛替代2,3,4
‑
三羟基苯甲醛。
45.制备例6:与制备例4的区别在于,粘合剂中未添加纳米银颗粒和2,3,4
‑
三羟基苯甲醛和纳米银颗粒。
46.制备例7:与制备例4的区别在于,纳米银颗粒由以下方法制成:将0.5g木质素分散在40g蒸馏水中,搅拌均匀,制得悬浮液,将悬浮液滴加到8g银氨溶液中,在800w、60℃下超声10min,用10000分子量透析袋透析24h。
47.制备例8:与制备例7的区别在于,活性炭纤维经过以下预处理:将偶联剂、聚乙烯醇和水混合形成浸渍液,将活性炭纤维浸渍在浸渍液中,自然干燥40h后,在80℃下真空干燥2h,聚乙烯醇、偶联剂和水的质量比为0.4:0.1:1。
48.制备例9:与制备例8的区别在于,未添加偶联剂。
49.制备例10:与制备例8的区别在于,未添加聚乙烯醇。
50.制备例11:与制备例8的区别在于,将0.8g硝酸银、7g高锰酸钾和200g水超声分散30min,加入到10g硫酸锰和200g水形成的硫酸锰溶液中,超声分散30min,蒸馏水洗涤3次,抽滤,在100℃下干燥10h,研磨。
51.制备例12:与制备例11的区别在于,未添加硝酸银。实施例
52.以下实施例中,水性氟碳树脂乳液选自山东摩尔化工有限公司,型号为df
‑
01l;羧甲基纤维素选自任丘市鹏阳化工有限公司,型号为cmc;聚酰胺蜡选自常州奥荣化工新材料有限公司,型号为6600
‑
18r;十二碳醇酯选自苏州市森菲达化工有限公司,货号为c12。
53.实施例1:一种抗甲醛涂料,其原料配比如表1所示,表1中消泡剂为聚二甲基硅氧烷,防沉剂为聚酰胺蜡,颜填料包括质量比为1:1的颜料和填料,颜料为钛白粉,填料为二氧化硅,防霉剂为3
‑
碘
‑
2炔丙基丁基氨基甲酸酯,成膜剂为十二碳酯醇,防冻剂为1,2
‑
丙二醇,酸度调节剂为氢氧化钠,增稠剂为羧甲基纤维素,吸附纤维的制备方法如下:将1kg丙烯腈和0.8kg偏氯乙烯用2.3kg二甲基亚砜溶解,加入0.01kg引发剂和1kg去离子水,在25℃下聚合20h,获得聚合物溶液,加入1.2kg纳米二氧化锰、1kg活性炭纤维和0.2kg粘合剂混合,经喷丝后进入凝固浴,纤维凝固成型后经水洗牵伸,再经热水浴牵伸,烘干,制成直径为1μm,长度为50μm的吸附纤维,引发剂为质量比为1:1的过氧化苯甲酰和n,n
‑
二甲基苯胺,喷丝速度为0.55m/min,凝固浴温度为6℃,凝固浴为dmf质量分数为55%wt的水溶液,拉伸浴温度为70℃,牵伸速度3.3m/min,粘合剂为壳聚糖。
54.上述抗甲醛涂料的制备方法,包括以下步骤:s1、将六偏磷酸钠、防冻剂、增稠剂、成膜剂和配方量70%%的水混合均匀,制得混合溶液;s2、向混合溶液中依次加入配方量10%
‑
20%的酸度调节剂、配方量30%%消泡剂和防霉剂,搅拌均匀;s3、向步骤s2所得混合溶液中加入颜填料和剩余的水,搅拌均匀后,加入防沉剂和剩余的消泡剂,混合均匀,s4、加入水性氟碳树脂乳液、吸附纤维和剩余的酸度调节剂,搅拌均匀,制得抗甲醛涂料。
55.表1实施例1
‑
4中抗甲醛涂料的原料配比
实施例5:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,吸附纤维由以下方法制成:将3kg丙烯腈和2.4kg偏氯乙烯用2.3kg二甲基亚砜溶解,加入0.045kg引发剂和1kg去离子水,在25℃下聚合20h,获得聚合物溶液,加入1.8kg纳米二氧化锰、1.2g活性炭纤维和0.5kg粘合剂混合,经喷丝后进入凝固浴,纤维凝固成型后经水洗牵伸,再经热水浴牵伸,烘干,制成共聚吸附纤维。
56.实施例6:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,吸附纤维的来源如表2所示。
57.表2实施例2
‑
16中吸附纤维的制备例来源实施例吸附纤维的制备例实施例6制备例1实施例7制备例2实施例8制备例3实施例9制备例4实施例10制备例5实施例11制备例6实施例12制备例7实施例13制备例8实施例14制备例9实施例15制备例10实施例16制备例11
实施例17制备例12对比例对比例1:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,吸附纤维中未添加活性炭纤维。
58.对比例2:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,吸附纤维中未添加丙烯腈和偏氯乙烯。
59.对比例3:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,使用等量的纳米二氧化钛替代纳米二氧化锰。
60.对比例4:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,纳米二氧化锰的用量为1.6kg。
61.对比例5:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,粘合剂用量为1kg。
62.对比例6:一种抗甲醛涂料,与实施例1的区别在于,粘合剂用量为0.1kg。
63.对比例7:一种新型抗甲醛净味全效水性内墙涂料,制备方法包括以下步骤:首先在分散缸中加入15kg聚氨酯改性丙烯酸树脂并进行中速分散,中速分散的速度为600r/min;然后均匀混入5kg微米级活性竹炭粉体,高速分散15分钟后,高速分散的速度为1000r/min,加入25kg除醛乳液及1kg纳米tio2光催化剂、35kg水、0.5kg分散剂5040、3kg碳酸钙、2kg二氧化硅、0.2kg ac
‑
900水性高效消泡剂、0.25kg聚酰胺蜡和0.05kg二月桂酸二丁基锡、0.8kg磷酸三丁酯、1.2kg异丙醇胺和1kg丙烯酸双环戊烯基氧乙基酯,600r/min分散40分钟后,取样检测成品细度与粘度,若成品细度达到35
‑
50μm,粘度为30
‑
60mm2/s时即为合格品,然后过滤,装罐,包装。
64.性能检测试验一、甲醛降解率检测:将各实施例和对比例制成的涂料均匀涂刷于一块规格为150mm
×
75mm,厚度为6
‑
8mm的水泥样板上,以未涂覆的水泥样板作为空白组,并将水泥样板放入一个300mm
×
300mm
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300mm大小的自制黑色密闭玻璃箱中,箱体中放置一台8w的移动式紫外灯,以提供光源,箱子内底部侧面位置放置一个用于强化箱体内气体混合均匀的小风扇,箱子的采气口位于其侧壁中心处,打开风扇使气体在密闭箱体内循环,再用微量进样器通过进样口注入一定量的甲醛,使之挥发、循环,当密闭箱内气体扩散均匀后,用甲醛检测仪(tfs
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ch20)测定甲醛浓度,经检测箱内甲醛的初始浓度为6.7mg/m3,之后分别检测在紫外光和暗光条件下甲醛的甲醛浓度,将检测结果记录于表3中。
65.二、抗菌性检测:将实施例和对比例制成的涂料涂刷在洁净的木板上形成试样板,按照gb/t21866
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2008《抗菌涂料(漆膜)抗菌性测定法和抗菌效果》公开的测定法,以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌作为测试菌种,30天后再次测试抗菌率,将检测结果记录于表3中。
66.表3抗甲醛涂料的甲醛降解速率和抗菌性检测
由表3中数据可以看出,实施例1
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5中均采用由活性炭纤维、纳米二氧化锰、丙烯腈、偏氯乙烯和粘合剂经纺丝制成的吸附纤维,实施例1
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5制成的抗甲醛涂料,在暗光下,甲醛在0
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24h时,快速分解,浓度下降较快,而在第1只第7天,以及第7至30天时,浓度下降速度
减慢,降解效率减弱,在紫外光照射下,在24h时,甲醛浓度比暗光下小,说明紫外光照射的甲醛分解效果比暗光分解效果好,但在紫外光照射7天和30天时,甲醛的分解速度相对于紫外光照射24h来说,有所减慢,说明实施例1
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5中吸附纤维具有暗光下分解甲醛的效果,能使涂料具有甲醛分解的持续性和长效性。
67.实施例6和实施例7中分别使用本技术制备例1和制备例2中方法制成的吸附纤维,由表3中数据可知,实施例6和实施例7制成的涂料对甲醛的降解效率提高,在30天时甲醛浓度无论是暗光还是紫外光,均比实施例1中低,说明本技术制备的吸附纤维能提高涂料的降解长效性。
68.实施例8采用制备例3制成的吸附纤维,其中制备例3相对于制备例1未添加壳聚糖粘合剂,其中实施例8中抗菌率降低,箱体内甲醛在24h时,无论是暗光还是紫外光,实施例8中的初始浓度均与实施例6相差不大,而在第7天和第30天时,实施例8中甲醛均浓度大于实施例6,说明粘合剂能提高吸附纤维的降解持续性,还能改善涂料的抗菌性能。
69.实施例9与实施例6的区别在于,使用制备例4制成的吸附纤维,其中粘合剂由壳聚糖、2,3,4
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三羟基苯甲醛和银纳米颗粒制成,实施例10制成的涂料,在暗光和紫外光照射下,第30天时甲醛浓度比实施例6中第30天时的甲醛浓度降低,且涂料在30天时的抗菌率与初始抗菌率改变不大,说明本技术制备的粘合剂不仅增强了涂料对甲醛降解的长效性,还提高了抗菌率和抗菌持久性。
70.实施例10中使用制备例5制成的吸附纤维,其中制备粘合剂时,使用等量2,4,5
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三羟基苯甲醛替代2,3,4
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三羟基苯甲醛,与实施例9相比,其初始抗菌率增强,抗菌持久性减弱,且甲醛的降解速度减慢,持续性降低。
71.实施例11中使用制备例6制成的吸附纤维,因粘合剂中未添加银纳米颗粒和2,3,4
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三羟基苯甲醛,实施例11制成的涂料与实施例9相比,初始抗菌率降低,且30天后抗菌率下降显著,抗菌持久性不足,且对甲醛的降解率减弱。
72.实施例12与实施例9相比,使用木质素与银氨溶液制备银纳米颗粒,由表3中数据可以看出,甲醛在第7天和第30天时,在暗光和紫外光的照射下,浓度有所降低,抗菌力有所提升,说明木质素
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银纳米颗粒能与2,3,4
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三羟基苯甲醛改性壳聚糖形成长久的粘附力和杀菌力。
73.实施例13与实施例12相比,还使用偶联剂和聚乙烯醇对活性炭纤维进行了预处理,在第30天时,甲醛在暗光和紫外光的照射下,浓度进一步降低,说明偶联剂和聚乙烯醇增大了纳米二氧化锰与活性炭纤维的负载牢度,从而延长了甲醛降解效果。
74.实施例14和实施例15与实施例13相比,分别使用制备例9和制备例10制成的吸附纤维,制备例9和制备例10与制备例8相比,分别未添加偶联剂和聚乙烯醇,在第30天时,在暗光和紫外光下,甲醛浓度比实施例8大,降解速率下降,长效性不足,说明偶联剂和聚乙烯醇能防止二氧化锰发生团聚,并在活性炭纤维上负载牢固,从而提升甲醛降解的长效性。
75.实施例16与实施例13相比,使用负载银的纳米二氧化锰,涂料在暗光和紫外光下的第24h时,浓度比实施例13小,说明负载银的纳米二氧化锰催化活性提升,另外抗菌率增大,抗菌效果增强。
76.实施例17与实施例16相比,制备纳米二氧化锰时,未添加硝酸银,甲醛在暗光和紫外光照射下的第24h时,浓度有所降低,且抗菌率下降,说明在二氧化锰上掺杂银金属,不仅
能提高二氧化锰的催化活性,提高甲醛的降解效率,还能改善涂料的抗菌性能。
77.对比例1与实施例1相比,制备吸附纤维时未添加活性炭纤维,对比例1制成的涂料,在第24h时,甲醛浓度较大,甲醛降解速率较小,降解效果不及实施例1。
78.对比例2与实施例1相比,制备吸附纤维时未添加丙烯腈和偏氯以下,对比例2制成的涂料对甲醛的吸附作用减少,甲醛难以渗透,所以降解速度较慢,在第24h时的甲醛浓度比实施例1大。
79.对比例3中,使用等量的纳米二氧化钛替代纳米二氧化锰,在暗光条件下,甲醛浓度在低24h时,浓度认为6.6mg/m3以上,与空白组的测试结果相近,说明纳米二氧化钛在暗光下对甲醛的降解效率很低,而在紫外光照射下,其降解速度快,与实施例1类似,说明本技术制备的涂料不仅能在暗光下催化降解甲醛,还能在紫外光在催化降解甲醛,其效果与光催化剂的效果一样优异。
80.对比例4中纳米二氧化锰用量比实施例1高,过量的纳米二氧化锰附着在活性炭纤维和共聚吸附纤维表面,导致活性炭纤维和共聚吸附纤维上孔隙被堵塞,使其不能有效吸附甲醛分子,且纳米二氧化锰会发生团聚,导致催化效率下降。
81.对比例5与实施例1相比,作为粘合剂的壳聚糖用量增大,由表3内数据可以看出,对比例5制成的涂料对甲醛的降解率在暗光下,比实施例1小,降解速率减慢,而在紫外光下,其降解速率与实施例1相近,说明粘合剂用量大,会在活性炭纤维表面形成致密的包覆膜,在暗光下反而会阻碍甲醛分子通过,降低甲醛分子的降解率,而紫外光穿透力极强,能穿透包覆膜,从而完成降解。
82.对比例6与实施例1相比,作为粘合剂的壳聚糖用量降低,对比例6中甲醛在暗光或紫外光下照射30天后,浓度仍较高,说明粘合剂用量少,难以将纳米二氧化锰和活性炭纤维形成有效粘合,使纳米二氧化锰与活性炭脱离。
83.对比例7为现有技术制备的内墙涂料,其使用你们二氧化钛光催化剂作为甲醛分解物质,由表3内数据可以看出,虽然在紫外光照射下,甲醛分解速度较快,但在暗光下,其甲醛分解速率与空白组相似,另外其抗菌性能不佳。
84.三、抗甲醛涂料的一般技术要求检测:取实施例1、实施例6、实施例12、实施例13和实施例16制备的涂料,按照gb/t9756
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2001《合成树脂乳液内墙涂料》中技术要求及检测方法进行检测,将检测结果记录于表4中。
85.表4各实施例中涂料的一般性技术要求检测结果
由表4中数据可以看出,本技术制备的抗甲醛涂料满足国家标准gb/t9756
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2001《合成树脂乳液内墙涂料》中的要求。
86.四、抗甲醛涂料中有害物质限量检测:取实施例1、实施例6、实施例9、实施例12、实施例13和实施例16制备的涂料,按照gb/t18582
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2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中技术要求及检测方法进行检测,将检测结果记录于表5中。
87.表5各实施例中抗甲醛涂料中有害物质限量检测
由表5中检测结果可知,本技术制备的抗甲醛涂料中有害物质限量满足国家标准gb/t18582
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2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》中的要求。
88.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。