本发明涉及装饰材料技术领域，尤其涉及一种具有净化功能的环保型乳胶漆及其制备方法。
背景技术：
乳胶漆又称为乳胶涂料，是有机涂料的一种，是以合成树脂为基料加入颜料、填料及各种助剂配制而成。近年来，我国建筑涂料得到了迅速发展，产品研发也朝着水性化、高固含量、低voc等方向发展。作为重要的水性涂料品种，乳胶漆由于使用方便、易于调色、耐水性好等特点，在涂料市场上，特别是家装市场占有绝对份额。但由于其是水性分散体系，水分含量高达30％以上，因此乳液存在易变质的问题，生产过程中必须添加防腐剂，且考虑到乳液成膜、冬季防冻等因素，乳胶漆中一般会添加成膜助剂、乙二醇、氨水等添加剂，此类添加成为其voc的主要来源，造成了环境的污染。如中国专利号201110064257.x公开了一种纯丙外墙乳胶涂料，其包括纯丙乳液、分散剂、增稠剂、成膜助剂、流平剂、钛白粉、重钙、轻钙、滑石粉、硅灰石粉、防腐剂、消泡剂、水、颜料浆，其中成膜助剂为十二碳醇酯，防腐剂为异噻唑啉酮；该涂料虽具有较强的耐候性和较长的使用寿命，但其环保性能一般，且无任何净化或改善空气的功能。随着人民生活水平的不断提高和乳胶漆技术的不断发展，国家建设部、国家质量监督检验检疫总局颁布了一系列控制室内空气质量的标准和法规，因此开发一种具有净化功能的环保型乳胶漆市场前景广阔。基于上述陈述，本发明提出了一种具有净化功能的环保型乳胶漆及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决现有技术中中乳胶漆voc含量高，易造成环境污染，环保性能一般，且无法净化或改善空气的问题，而提出的一种具有净化功能的环保型乳胶漆及其制备方法。
一种具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液50～70份、碳酸钙20～28份、钛白粉18～25份、复配添加剂5～12份、磷酸钠2～3份、氨基酸表面活性剂1～3份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1～3份、助剂3～6份、去离子水40～60份；
所述复配添加剂的制备方法如下：
s1、将文竹、虎皮兰按质量比1:1投入到提取罐中，加入文竹和虎皮兰总质量7～9倍的去离子水，加入文竹和虎皮兰总质量1～3倍的二水硫酸钙和氯化铁和氯化铁的混合物，搅拌混合后，控制温度为105～125℃处理3～5h，过滤得提取液，其中二水硫酸钙和氯化铁的质量比为3～5:1～1.5；
s2、将提取液加入到醇沉罐中，加乙醇至含醇量为34.5～43%得混合液，加入混合液总质量0.08～0.15倍的高锰酸钾溶液，搅拌混合均匀后，静置24～30h，然后过滤，离心，加热回收乙醇即得复配添加剂。
优选的，所述具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液55～65份、碳酸钙22～26份、钛白粉20～24份、复配添加剂5.5～11.2份、磷酸钠2.2～2.8份、氨基酸表面活性剂1.5～2.5份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1.5～2.5份、助剂4～5份、去离子水45～55份。
优选的，所述复配添加剂和磷酸钠的质量比为2.5～4:1。
优选的，所述具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液60份、碳酸钙24份、钛白粉22份、复配添加剂7.5份、磷酸钠2.5份、氨基酸表面活性剂2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2份、助剂4.5份、去离子水50份。
优选的，所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、憎水剂、防裂剂、阻燃剂和紫外线吸收剂中的一种或任意几种组合物。
本发明还提出了一种具有净化功能的环保型乳胶漆的制备方法，包括以下步骤：
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液50～70份、碳酸钙20～28份、钛白粉18～25份、复配添加剂5～12份、磷酸钠2～3份、氨基酸表面活性剂1～3份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1～3份、助剂3～6份、去离子水40～60份；
s2、将复配添加剂和磷酸钠研磨混合，然后加入氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，超声处理10～20min，得混合料a；
s3、将碳酸钙和钛白粉加入到研磨机中，充分研磨过300～500目筛，得混合料b；
s4、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至100～130℃，加入混合料a和混合料b搅拌混合5～10min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
本发明提出的一种具有净化功能的环保型乳胶漆，具有以下有益效果：
1、本发明将复配添加剂和磷酸钠研磨共混，然后在氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的作用下进行超声处理得混合料a；将碳酸钙和钛白粉研磨过筛得混合料b；最后将混合料a、混合料b共同加入到丙烯酸酯共聚乳液和去离子水中，加助剂搅拌混合即得乳胶漆；本发明制备的乳胶漆安全环保、零voc，具有优异的耐磨、耐擦洗和耐候性能，不仅如此，其还具有抗菌、净化空气、分解有害气体、吸附重金属颗粒的功效，同时，本发明制备的乳胶漆能够缓慢释放负离子，从而起到调节身心、清醒头脑的功效。
2、本发明使用二水硫酸钙和氯化铁混合溶液可以有效的将文竹和虎皮兰中抗菌因子和净化因子的提出，提高提取效率，利用高锰酸钾溶液在醇沉过程中对获得的提取液进行氧化、脱色，所得复配添加剂颜色浅淡，适用于各色乳胶漆的添加，其具有优异的抗菌性能，其能释放负离子，吸收空气中的甲醛、甲苯等有害气体，吸附重金属等尘埃颗粒，净化效果显著。
3、本发明设计科学的配比，将复配添加剂和磷酸钠进行复配，利用磷酸钠控制复配添加剂中抗菌因子和净化因子的释放速度，利用释放因子将空气中的有害物质转化为无害物质，从而达到长效净化的作用；本发明将复配添加剂和磷酸钠研磨共混后在氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯的作用下进行超声处理，提高其分散性、反应活性、抗菌能力和净化能力。
4、本发明配方科学、配比严谨，所得乳胶漆解决了现有技术中中乳胶漆voc含量高，易造成环境污染，环保性能一般，且无法净化或改善空气的问题，其制备方法简单，制备条件温和，易于工业化生产，可得广泛应用。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。
实施例一
本发明提出的一种具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液50份、碳酸钙20份、钛白粉18份、复配添加剂5份、磷酸钠2份、氨基酸表面活性剂1份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1份、助剂3份、去离子水40份；
所述助剂为分散剂、憎水剂、防裂剂、阻燃剂和紫外线吸收剂的组合物
所述复配添加剂的制备方法如下：
s1、将文竹、虎皮兰按质量比1:1投入到提取罐中，加入文竹和虎皮兰总质量7倍的去离子水，加入文竹和虎皮兰总质量1倍的二水硫酸钙和氯化铁和氯化铁的混合物，搅拌混合后，控制温度为105℃处理3h，过滤得提取液，其中二水硫酸钙和氯化铁的质量比为3:1；
s2、将提取液加入到醇沉罐中，加乙醇至含醇量为34.5%得混合液，加入混合液总质量0.08倍的高锰酸钾溶液，搅拌混合均匀后，静置24h，然后过滤，离心，加热回收乙醇即得复配添加剂。
其制备方法，包括以下步骤：
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液50份、碳酸钙20份、钛白粉18份、复配添加剂5份、磷酸钠2份、氨基酸表面活性剂1份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1份、助剂3份、去离子水40份；
s2、将复配添加剂和磷酸钠研磨混合，然后加入氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，超声处理10min，得混合料a；
s3、将碳酸钙和钛白粉加入到研磨机中，充分研磨过300目筛，得混合料b；
s4、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至100℃，加入混合料a和混合料b搅拌混合5min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
实施例二
本发明提出的一种具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液60份、碳酸钙24份、钛白粉22份、复配添加剂7.5份、磷酸钠2.5份、氨基酸表面活性剂2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2份、助剂4.5份、去离子水50份；
所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、憎水剂、防裂剂、阻燃剂和紫外线吸收剂的组合物
所述复配添加剂的制备方法如下：
s1、将文竹、虎皮兰按质量比1:1投入到提取罐中，加入文竹和虎皮兰总质量8倍的去离子水，加入文竹和虎皮兰总质量2倍的二水硫酸钙和氯化铁和氯化铁的混合物，搅拌混合后，控制温度为115℃处理4h，过滤得提取液，其中二水硫酸钙和氯化铁的质量比为4:1.2；
s2、将提取液加入到醇沉罐中，加乙醇至含醇量为39%得混合液，加入混合液总质量0.12倍的高锰酸钾溶液，搅拌混合均匀后，静置27h，然后过滤，离心，加热回收乙醇即得复配添加剂。
其制备方法，包括以下步骤：
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液60份、碳酸钙24份、钛白粉22份、复配添加剂7.5份、磷酸钠2.5份、氨基酸表面活性剂2份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯2份、助剂4.5份、去离子水50份；
s2、将复配添加剂和磷酸钠研磨混合，然后加入氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，超声处理15min，得混合料a；
s3、将碳酸钙和钛白粉加入到研磨机中，充分研磨过400目筛，得混合料b；
s4、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至115℃，加入混合料a和混合料b搅拌混合8min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
实施例三
本发明提出的一种具有净化功能的环保型乳胶漆，包括以下重量份的原料：丙烯酸酯共聚乳液70份、碳酸钙28份、钛白粉25份、复配添加剂12份、磷酸钠3份、氨基酸表面活性剂3份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯3份、助剂6份、去离子水60份；
所述助剂为分散剂、流平剂、消泡剂、阻燃剂和紫外线吸收剂的组合物
所述复配添加剂的制备方法如下：
s1、将文竹、虎皮兰按质量比1:1投入到提取罐中，加入文竹和虎皮兰总质量9倍的去离子水，加入文竹和虎皮兰总质量3倍的二水硫酸钙和氯化铁和氯化铁的混合物，搅拌混合后，控制温度为125℃处理5h，过滤得提取液，其中二水硫酸钙和氯化铁的质量比为5:1.5；
s2、将提取液加入到醇沉罐中，加乙醇至含醇量为43%得混合液，加入混合液总质量0.15倍的高锰酸钾溶液，搅拌混合均匀后，静置30h，然后过滤，离心，加热回收乙醇即得复配添加剂。
其制备方法，包括以下步骤：
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液70份、碳酸钙28份、钛白粉25份、复配添加剂12份、磷酸钠3份、氨基酸表面活性剂3份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯3份、助剂6份、去离子水60份；
s2、将复配添加剂和磷酸钠研磨混合，然后加入氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，超声处理20min，得混合料a；
s3、将碳酸钙和钛白粉加入到研磨机中，充分研磨过500目筛，得混合料b；
s4、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至130℃，加入混合料a和混合料b搅拌混合10min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
对比例一：按如下方法制备对比例一，其中助剂和复配添加剂同实施例一；
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液50份、碳酸钙20份、钛白粉18份、复配添加剂5份、磷酸钠2份、氨基酸表面活性剂1份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1份、助剂3份、去离子水40份；
s2、将碳酸钙和钛白粉加入到研磨机中，充分研磨过300目筛，得混合料；
s3、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至100℃，加入复配添加剂、磷酸钠、氨基酸表面活性剂、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯和混合料搅拌混合5min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
对比例二：按如下方法制备对比例二，其中助剂和复配添加剂同实施例一；
s1、按以下重量份称取原料：丙烯酸酯共聚乳液50份、碳酸钙20份、钛白粉18份、复配添加剂5份、磷酸钠2份、氨基酸表面活性剂1份、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯1份、助剂3份、去离子水40份；
s2、将复配添加剂和磷酸钠研磨混合，然后加入氨基酸表面活性剂和异丙基三油酸酰氧基钛酸酯，超声处理10min，得混合料；
s3、将丙烯酸酯共聚乳液和去离子水共同加入到高速混合机中，搅拌混合后升温至100℃，加入混合料、碳酸钙和钛白粉搅拌混合5min后，边搅拌边加入助剂，搅拌混合均匀即得乳胶漆。
分别测试实施例一～三以及对比例一和二制备的乳胶漆的综合性能，得出如下结果：
表1：
表中：耐水性、耐碱性和耐老化(人工)性指从无异常到出现异常的临界时间。
由表1可知：本发明实施例一～三中制备的乳胶漆的耐磨性、耐水性、耐碱性和耐人工老化性远远优于对比例一和二中制备的乳胶漆。
按上述实施例一所述步骤，在原料总重量份不变及其他各原料用量不变的情况下，分别制备单独添加复配添加剂的乳胶漆；单独添加磷酸钠的乳胶漆；以及共同添加复配添加剂和磷酸钠的乳胶漆；将上述乳胶漆产品暴露在室温下的空气条件下，1，2，3，6，12个月后分别取上述乳胶漆产品。在1立方米玻璃箱中用氮气鼓泡形式通入甲醛气体，直到甲醛气体浓度为100ppm，放入乳胶漆产品静置3h后，测试剩余甲醛浓度。
得出如下结果：
表2：剩余甲醛浓度（ppm）
由表2可知：单独添加复配添加剂的乳胶漆具有良好的净化空气中甲醛的功能，但净化功能会随着乳胶漆暴露于空气中时间的延长而降低，长效净化效果不理想；而单独添加磷酸钠的乳胶漆不具备净化功能。
当复配添加复配添加剂和磷酸钠，且复配添加剂和磷酸钠质量比小于5:3或大于6:1时，所制得的乳胶漆其净化甲醛功能会随着乳胶漆暴露于空气中时间的延长而降低，与单独添加复配添加剂或磷酸钠的乳胶漆相近，长效净化效果不理想；
当复配添加复配添加剂和磷酸钠，且复配添加剂和磷酸钠质量比为1.67～6:1时，所制备的乳胶漆具有良好的净化空气中甲醛的功能，且净化功能随着乳胶漆暴露于空气中时间的延长降低不明显，尤其在复配添加剂和磷酸钠质量比为2.5～4:1时，所制得的乳胶漆净化功能随着乳胶漆暴露于空气中时间的延长基本不降低，长效净化功能得到了显著的提高；优选复配添加剂和磷酸钠质量比为3:1，所制得的乳胶漆具有优异的净化空气中甲醛的能力，且乳胶漆暴露于空气条件下12个月后，净化能力无下降，长效净化性能稳定，综合性能最佳。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。