本发明涉及一种儿童玩具无毒水基涂料的制备方法，属于水基涂料制备技术领域。
背景技术：
中国是儿童玩具的制造大国，年产量占全世界总量的60～70％，其中大部分的玩具生产集中在珠江三角洲。玩具产品大部分采用塑料底材，质优价廉，采用的塑料玩具涂料以溶剂型为主。据不完全统计，目前国内塑料用溶剂型涂料的用量，每年超过12万吨，其中玩具涂料约占比例为10～12％。但溶剂型涂料易燃易爆，在生产、储存、运输和使用的过程中存在诸多不安全因素，而且溶剂型涂料在使用中需要大量有机溶剂来稀释，造成资源浪费的同时，更会严重的污染环境。与传统的溶剂型玩具涂料相比，水性玩具涂料以水作为主要的分散介质，具有低VOC含量、低毒低污染、节约能源和资源、不易燃烧的特点，而且玩具的终端用户是儿童，家长对玩具毒性的重视度甚高，环保低毒型的水性塑料玩具涂料无疑是未来的发展趋势。
目前。市场上的水基涂料解决了以往煤焦油毒性大的问题，改用了石油沥青、聚氨酯、环氧树脂、丙烯酰胺、甲苯等一些添加剂，但是这些原料制成的涂料易挥发有毒气体，直接危害人体健康。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对现有的水基涂料中含有甲苯等一些添加剂，使其制成的涂料易挥发有毒气体，危害儿童的身体健康的问题，本发明主要是将香豆种子与氢氧化钠溶液混合加热并过滤，将得到的滤饼与去离子水混合并进行打浆处理，再过滤吗，得到香豆胶，接着将其与一氯乙酸钠等物质混合加热，得到羧甲基化香豆胶，再对其进行水解，得到水解羧甲基化香豆胶，最后将其与茶多酚、聚乙烯醇等物质搅拌混合，即可得到儿童玩具无毒水基涂料。本发明制备的儿童玩具无毒水基涂料中不含有有毒挥发性物质，不会危害儿童的身体健康。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）按质量比1:5，将香豆种子与质量浓度10%氢氧化钠溶液搅拌混合，在45～50℃下水浴加热3～5h，去除上层悬浮种皮，再过滤并收集滤饼，按质量比1:10，将滤饼与去离子水搅拌混合并置于打浆机中，在60～65℃下打浆处理5～10min；
（2）待打浆处理完成后，收集混合浆液，过滤并收集滤液，在65～70℃下旋转蒸发至原体积的1/10，随后真空冷冻干燥6～8h，制备得香豆胶，随后按重量份数计，分别称量15～20份香豆胶、65～70份去离子水和5～10份一氯乙酸钠置于烧杯中，在65～70℃下水浴加热1～2h，随后向烧杯中滴加质量浓度10%盐酸溶液直至pH为7.0，过滤并收集滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼3～5次，在65～70℃下干燥6～8h，制备得羧甲基化香豆胶；
（3）按质量比1:4，将羧甲基化香豆胶与去离子水搅拌混合并置于烧杯中，在室温下溶胀6～8h后，在0.2～0.3W下微波水解2～3h，待水解完成后，在65～70℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得水解羧甲基化香豆胶；
（4）按重量份数计，分别称量10～15份茶多酚、10～15份聚乙烯醇、10～15份丙烯酸乳液和35～40份上述制备的水解羧甲基化香豆胶置于三口烧瓶中，在室温下搅拌混合10～15min，随后静置脱泡处理6～8h，即可制备得一种儿童玩具无毒水基涂料。
本发明的应用方法：按质量比1:2，将上述制备的儿童玩具无毒水基涂料与去离子水进行搅拌混合直至均匀后，利用喷枪将混合液涂覆于儿童玩具表面，涂覆的厚度控制在0.07～0.12mm，待涂覆结束后，置于70～80℃的烘箱中烘干1～2h，即可完成涂覆。经检测，该儿童玩具无毒水基涂料总挥发发性有机化合物低于19.8g/L，且不含游离甲醛、苯等有毒物质。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的儿童玩具无毒水基涂料不含游离甲醛、苯等有毒物质，其总挥发发性有机化合物低于19.8g/L；
（2）本发明制备的儿童玩具无毒水基涂料漆膜光滑，有光泽，附着力强；
（3）本发明制备的儿童玩具无毒水基涂料可广泛应用于儿童玩具中，不会对儿童造成危害。
具体实施方式
首先按质量比1:5，将香豆种子与质量浓度10%氢氧化钠溶液搅拌混合，在45～50℃下水浴加热3～5h，去除上层悬浮种皮，再过滤并收集滤饼，按质量比1:10，将滤饼与去离子水搅拌混合并置于打浆机中，在60～65℃下打浆处理5～10min；
待打浆处理完成后，收集混合浆液，过滤并收集滤液，在65～70℃下旋转蒸发至原体积的1/10，随后真空冷冻干燥6～8h，制备得香豆胶，随后按重量份数计，分别称量15～20份香豆胶、65～70份去离子水和5～10份一氯乙酸钠置于烧杯中，在65～70℃下水浴加热1～2h，随后向烧杯中滴加质量浓度10%盐酸溶液直至pH为7.0，过滤并收集滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼3～5次，在65～70℃下干燥6～8h，制备得羧甲基化香豆胶；再按质量比1:4，将羧甲基化香豆胶与去离子水搅拌混合并置于烧杯中，在室温下溶胀6～8h后，在0.2～0.3W下微波水解2～3h，待水解完成后，在65～70℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得水解羧甲基化香豆胶；最后按重量份数计，分别称量10～15份茶多酚、10～15份聚乙烯醇、10～15份丙烯酸乳液和35～40份上述制备的水解羧甲基化香豆胶置于三口烧瓶中，在室温下搅拌混合10～15min，随后静置脱泡处理6～8h，即可制备得一种儿童玩具无毒水基涂料。
实例1
首先按质量比1:5，将香豆种子与质量浓度10%氢氧化钠溶液搅拌混合，在50℃下水浴加热5h，去除上层悬浮种皮，再过滤并收集滤饼，按质量比1:10，将滤饼与去离子水搅拌混合并置于打浆机中，在65℃下打浆处理10min；待打浆处理完成后，收集混合浆液，过滤并收集滤液，在70℃下旋转蒸发至原体积的1/10，随后真空冷冻干燥8h，制备得香豆胶，随后按重量份数计，分别称量20份香豆胶、70份去离子水和10份一氯乙酸钠置于烧杯中，在70℃下水浴加热2h，随后向烧杯中滴加质量浓度10%盐酸溶液直至pH为7.0，过滤并收集滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼5次，在70℃下干燥8h，制备得羧甲基化香豆胶；再按质量比1:4，将羧甲基化香豆胶与去离子水搅拌混合并置于烧杯中，在室温下溶胀8h后，在0.3W下微波水解3h，待水解完成后，在70℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得水解羧甲基化香豆胶；最后按重量份数计，分别称量15份茶多酚、15份聚乙烯醇、15份丙烯酸乳液和40份上述制备的水解羧甲基化香豆胶置于三口烧瓶中，在室温下搅拌混合15min，随后静置脱泡处理8h，即可制备得一种儿童玩具无毒水基涂料。
按质量比1:2，将上述制备的儿童玩具无毒水基涂料与去离子水进行搅拌混合直至均匀后，利用喷枪将混合液涂覆于儿童玩具表面，涂覆的厚度控制在0.12mm，待涂覆结束后，置于80℃的烘箱中烘干2h，即可完成涂覆。经检测，该儿童玩具无毒水基涂料总挥发发性有机化合物为19.6g/L，且不含游离甲醛、苯等有毒物质。
实例2
首先按质量比1:5，将香豆种子与质量浓度10%氢氧化钠溶液搅拌混合，在45℃下水浴加热3h，去除上层悬浮种皮，再过滤并收集滤饼，按质量比1:10，将滤饼与去离子水搅拌混合并置于打浆机中，在60℃下打浆处理5min；待打浆处理完成后，收集混合浆液，过滤并收集滤液，在65℃下旋转蒸发至原体积的1/10，随后真空冷冻干燥6h，制备得香豆胶，随后按重量份数计，分别称量15份香豆胶、65份去离子水和5份一氯乙酸钠置于烧杯中，在65℃下水浴加热1h，随后向烧杯中滴加质量浓度10%盐酸溶液直至pH为7.0，过滤并收集滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼3次，在65℃下干燥6h，制备得羧甲基化香豆胶；再按质量比1:4，将羧甲基化香豆胶与去离子水搅拌混合并置于烧杯中，在室温下溶胀6h后，在0.2W下微波水解2h，待水解完成后，在65℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得水解羧甲基化香豆胶；最后按重量份数计，分别称量10份茶多酚、10份聚乙烯醇、10份丙烯酸乳液和35份上述制备的水解羧甲基化香豆胶置于三口烧瓶中，在室温下搅拌混合10min，随后静置脱泡处理6h，即可制备得一种儿童玩具无毒水基涂料。
按质量比1:2，将上述制备的儿童玩具无毒水基涂料与去离子水进行搅拌混合直至均匀后，利用喷枪将混合液涂覆于儿童玩具表面，涂覆的厚度控制在0.12mm，待涂覆结束后，置于75℃的烘箱中烘干1h，即可完成涂覆。经检测，该儿童玩具无毒水基涂料总挥发发性有机化合物为19.6g/L，且不含游离甲醛、苯等有毒物质。
实例3
首先按质量比1:5，将香豆种子与质量浓度10%氢氧化钠溶液搅拌混合，在47℃下水浴加热4h，去除上层悬浮种皮，再过滤并收集滤饼，按质量比1:10，将滤饼与去离子水搅拌混合并置于打浆机中，在62℃下打浆处理7min；待打浆处理完成后，收集混合浆液，过滤并收集滤液，在67℃下旋转蒸发至原体积的1/10，随后真空冷冻干燥7h，制备得香豆胶，随后按重量份数计，分别称量17份香豆胶、67份去离子水和7份一氯乙酸钠置于烧杯中，在67℃下水浴加热2h，随后向烧杯中滴加质量浓度10%盐酸溶液直至pH为7.0，过滤并收集滤饼，用无水乙醇洗涤滤饼4次，在67℃下干燥7h，制备得羧甲基化香豆胶；再按质量比1:4，将羧甲基化香豆胶与去离子水搅拌混合并置于烧杯中，在室温下溶胀7h后，在0.25W下微波水解2h，待水解完成后，在67℃下旋转蒸发至原体积的1/5，制备得水解羧甲基化香豆胶；最后按重量份数计，分别称量12份茶多酚、12份聚乙烯醇、12份丙烯酸乳液和37份上述制备的水解羧甲基化香豆胶置于三口烧瓶中，在室温下搅拌混合12min，随后静置脱泡处理7h，即可制备得一种儿童玩具无毒水基涂料。
按质量比1:2，将上述制备的儿童玩具无毒水基涂料与去离子水进行搅拌混合直至均匀后，利用喷枪将混合液涂覆于儿童玩具表面，涂覆的厚度控制在0.09mm，待涂覆结束后，置于75℃的烘箱中烘干1h，即可完成涂覆。经检测，该儿童玩具无毒水基涂料总挥发发性有机化合物低于18.8g/L，且不含游离甲醛、苯等有毒物质。