一種石墨烯硅藻土抗甲醛涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于化工涂料領(lǐng)域，尤其涉及一種石墨烯硅藻土抗甲醛涂料及其制備方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們生活水平的提高，越來(lái)越多的人注重房屋裝修的品質(zhì)，通常房屋裝修時(shí)， 需要用到膠合板、細(xì)木工板等人造板材這些材料，另外家具、布藝家具、廚房家具也是必不 可少的，而這些都會(huì)生產(chǎn)甲醛、苯等危害人健康的有害物質(zhì)。
[0003] 甲醛是最簡(jiǎn)單的醛類，通常情況下是一種可燃、無(wú)色及有刺激性的氣體，具有毒 性，長(zhǎng)期接觸低劑量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、結(jié)腸癌、腦瘤、月經(jīng)紊亂、細(xì) 胞核的基因突變。在所有接觸者中，兒童和孕婦對(duì)甲醛尤為敏感，危害也就更大。為此，人們 提出了各種各樣的方法，例如植物吸收法、凈化劑噴灑、活性炭吸附等。然而上述方法雖然 能夠清理甲醛，但仍存在見(jiàn)效慢、效果不明顯、清除不徹底等缺點(diǎn)。
[0004] 硅藻土的主要成分為蛋白石，富含多種有益礦物質(zhì)，質(zhì)地輕軟，電子顯微鏡顯示硅 藻土離子表面具有無(wú)數(shù)微小的孔穴，孔隙率達(dá)90%以上，比表面積高達(dá)65m 2/g，具有較強(qiáng)的 物理吸附性能和離子交換性能，同時(shí)硅藻土還具有較好的隔音效果，因此硅藻土通常用作 環(huán)保的涂料。但是硅藻土本身只能將污染物吸附在空穴中，而不會(huì)將其徹底分解掉，因此， 當(dāng)外界環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，污染物會(huì)從空穴逃逸并擴(kuò)散到空氣中。
[0005] 納米二氧化鈦光觸媒是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進(jìn)化學(xué)反應(yīng) 的物質(zhì)，因此，納米二氧化鈦光觸媒在太陽(yáng)光或室內(nèi)熒光燈的照射下能產(chǎn)生抗菌、除臭、油 污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。但是，一般光觸媒的光催化效率很低，而石墨烯的加 入，可以和光觸媒的有效復(fù)合，不僅改善了光觸媒納米顆粒在石墨烯表面的分散性，而且通 過(guò)降低光生電子-空穴的復(fù)合，提高了光觸媒的光催化活性。與此同時(shí)，由于能帶結(jié)構(gòu)的調(diào) 整，石墨烯還將發(fā)揮光敏劑的作用，使光觸媒的吸收范圍延伸至可見(jiàn)光區(qū)域，有效提高光觸 媒接對(duì)太陽(yáng)光的利用率。
[0006] 根據(jù)國(guó)家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，每立方米室內(nèi)空氣中，甲醛釋放量不得高于0.08mg; 如達(dá)到0.1~2. Omg，50 %的正常人能聞到臭氣;達(dá)到2.0~5. Omg，刺激眼結(jié)膜、呼吸道黏膜， 眼睛、氣管將受到強(qiáng)烈刺激，出現(xiàn)流涕、打噴嚏、咳嗽等癥狀;達(dá)到IOmg以上時(shí)，呼吸困難;超 過(guò)50mg則會(huì)引發(fā)各種疾病。而現(xiàn)有的住宅或者辦公房屋裝修用涂料大多成分單一，涂料中 含有的甲醛等有害成分只能慢慢擴(kuò)散至周圍環(huán)境中，所以新裝修過(guò)后的房屋只能開(kāi)窗通風(fēng) 幾個(gè)月時(shí)間才能入住，而隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，裝修材料中殘留的甲醛等有害物質(zhì)也會(huì)繼續(xù)擴(kuò) 散，雖然有害物質(zhì)濃度很低，裝修材料的味道也基本難以辨別，但其對(duì)人類身體的危害確實(shí) 不可忽視的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中使用的涂料對(duì)人類身體存在危害的問(wèn)題提供一種新型的 石墨烯硅藻土抗甲醛涂料及其制備方法。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為：
[0008] 一種石墨烯硅藻土抗甲醛涂料，按照重量成分包括以下物質(zhì)： 水 5 ~ 30份， 纖維素 0.05~0.5份，
[0009] 烷基芳基聚醚 0.05~0.5份， 丙二醇 0.1 ~ 2份， 增稠劑 0 05 ~1份， 消泡劑 0.05~0.5份， 欽白漿 5 ~ 20份， 填料漿 20 ~ 30份， 硅藻土 30~40份，
[0010] 多功能胺助劑 0 05 ~ 0.5份， 乳液 5~30份， 成膜助劑 0丨~5份， 殺菌劑 0J5 ~ 1份， 流平劑 0.05~丨份， 抗甲酸助劑 0,05 ~1份；
[0011] 其中，所述抗甲醛助劑為石墨烯和納米二氧化鈦的混合物。
[0012] 作為優(yōu)選，所述抗甲醛助劑中石墨烯與納米二氧化鈦的質(zhì)量比為1:10~10:1。
[0013] 作為優(yōu)選，所述纖維素為羧甲基纖維素鈉鹽類纖維素，所述增稠劑為締合型堿溶 脹增稠劑或聚氨酯增稠劑中的至少一種，所述消泡劑為礦物碳?xì)浠衔镱愊輨┗蚍请x子 型烷基共聚物消泡劑中的至少一種，所述流平劑為為聚二甲基硅氧烷、烷基改性有機(jī)硅氧 烷、氟改性丙烯酸酯中的至少一種。
[0014] 作為優(yōu)選，所述填料漿為重質(zhì)碳酸鈣漿、高嶺土、超細(xì)方解石粉、硫酸鋇、云母粉中 的至少一種，所述乳液為丙烯酸共聚物乳液、純丙聚合物、苯丙乳液中的至少一種，所述成 膜助劑為TEXAN0L酯醇。
[0015] 作為優(yōu)選，包括以下步驟：
[0016] (1)將水、纖維素、成膜助劑、烷基芳基聚醚、殺菌劑、流平劑、抗甲醛助劑、丙二醇、 消泡劑依次加入儲(chǔ)料槽中并進(jìn)行攪拌至混合均勻，得到混合液a;
[0017] (2)向混合液a中依次加入鈦白漿、填料漿、硅藻土、乳液，繼續(xù)攪拌至混合均勻，得 到混合液b;
[0018] (3)向混合液b中緩慢加入增稠劑并繼續(xù)攪拌至混合均勻，得到石墨烯硅藻土抗甲 醛涂料c 〇
[0019] 作為優(yōu)選，所述步驟（1)中攪拌時(shí)間為40~50min，攪拌速率為500~1000轉(zhuǎn)/min; 所述步驟(2)中攪拌時(shí)間為40~50min，攪拌速率為500~1000轉(zhuǎn)/min，所述步驟(3)中攪拌 時(shí)間為40~50min，攪拌速率為500~1000轉(zhuǎn)/min。
[0020] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于，
[0021] (1)納米二氧化鈦光觸媒在紫外光的照射下能將甲醛等污染物分解為二氧化碳和 水，從而產(chǎn)生抗菌、除臭、油污分解、防霉防藻、空氣凈化的作用。
[0022] (2) -般光觸媒的光催化效率很低，而石墨烯的加入，可以和光觸媒的有效復(fù)合， 不僅改善了光觸媒納米顆粒在石墨烯表面的分散性，而且通過(guò)降低光生電子-空穴的復(fù)合， 提高了光觸媒的光催化活性，提高了光的利用率，使得二氧化鈦在可見(jiàn)光的照射下就可以 將甲醛分解為二氧化碳和水，徹底清除甲醛，提高效率。
[0023] (3)硅藻土的主要成分為蛋白石，富含多種有益礦物質(zhì)，質(zhì)地輕軟，電子顯微鏡顯 示硅藻土離子表面具有無(wú)數(shù)微小的孔穴，孔隙率達(dá)90%以上，比表面積高達(dá)65m2/g，具有較 強(qiáng)的物理吸附性能和離子交換性能，因而，添加硅藻土后，可以將周圍甲醛等污染物吸附在 空穴中，大大增加了二氧化鈦和石墨烯與甲醛等污染物的接觸幾率，起到提高凈化效果的 作用。
[0024]因此，與僅通過(guò)硅藻土吸附和僅通過(guò)二氧化鈦分解的產(chǎn)品相比，不僅可以從根本 上徹底清除甲醛，還可以提高分解凈化效率。并且石墨烯的加入，增加了水性乳膠漆的耐磨 性能。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 為了能夠更清楚地理解本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì) 本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例及實(shí)施例中的特 征可以相互組合。
[0026] 在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是，本發(fā)明還可 以采用不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，本發(fā)明并不限于下面公開(kāi)說(shuō)明書的具體 實(shí)施例的限制。
[0027]實(shí)施例1，本實(shí)施例提供一種納米TiO2和石墨烯比例為10:1的石墨烯硅藻土抗甲 醛涂料及其制備方法。涂料中個(gè)成分及含量如下:水20份;羧甲基纖維素鈉鹽0.2份;烷基芳 基聚醚0.2份;丙二醇1份;非離子型烷基共聚物消泡劑0.1份;締合型堿溶脹增稠劑0.5份； 聚氨酯增稠劑〇. 2份;鈦白漿10份;重質(zhì)碳酸鈣漿30份;硅藻土30份;多功能胺助劑(AMP-95) 0.1份;丙烯酸共聚物乳液10份;成膜助劑(TEXAN0L酯醇)0.5份;殺菌劑0.2份;聚二甲基硅 氧烷0.1份;抗甲醛助劑(納米Ti02和石墨烯質(zhì)量比例為10:1)0.1份。
[0028]首先向攪拌罐內(nèi)投入15份的水，然后通過(guò)攪拌依次加入羧甲基纖維素鈉鹽0.2份， 烷基芳基聚醚0.2份，成膜助劑(TEXAN0L酯醇)0.5份，殺菌劑0.2份，聚二甲基硅氧烷0.1份， 抗甲醛助劑(納米TiO 2和石墨烯比例為10:1)0.1份，丙二醇1份，非離子型烷基共聚物消泡 劑0.1份，按照600轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速，攪拌45min后，得到混合均勾的混合液。然后將混合液輸送 至攪拌罐內(nèi)，然后依次向混合液中加入鈦白漿10份，重質(zhì)碳酸鈣漿30份，硅藻土30份;丙烯 酸共聚物乳液10份，按照600轉(zhuǎn)/min的轉(zhuǎn)速，攪拌45min后，得到混合均勾的混合液。按照I: I 的比例(增稠劑與水），將0.1份的聚氨酯增稠劑稀釋，然后緩慢加入混合液中，攪拌均勻，攪 拌的轉(zhuǎn)速不變，待攪拌均勻后，按照1:2的比例，將0.1份的聚氨酯增稠劑稀釋，然后緩慢加 入混合液中，攪拌均勻，攪拌的轉(zhuǎn)速不變。將剩余的水沖洗之前的小罐后，輸送至大罐，進(jìn)行 攪拌，待攪拌均勻后，即得到成品石墨烯硅藻土抗甲醛涂料。
[0029]實(shí)施例2,本實(shí)施例提供一種納米TiO2和石墨烯比例為5:1的石墨烯抗甲醛涂料及 其制備方法。涂料中的各成分及含量如下:水18份;羧甲基纖維素鈉鹽0.1份;烷基芳基聚醚 〇. 2份;丙二醇1份;非離子型烷基共聚物消泡劑0.1份;締合型堿溶脹增稠劑0.5份;聚氨酯 增稠劑0.2份;鈦白漿10份;重質(zhì)碳酸鈣