本发明属于涂料技术领域，特别涉及一种环保型涂料及其制备方法。
背景技术：
随着全球环保意识的提高，人们对环保型涂料的需求越来越迫切。采用传统的溶剂漆会对人体健康和环境产生危害，尤其在室内使用时，苯、甲醛等有害气体的持续挥发，直接危害人的健康和生命安全。甲醛是一种挥发有机化合物，无色、有特殊气味，略重于空气，易溶于水。甲醛对人体健康有重要影响，对眼睛、呼吸道、人体粘膜和皮肤有强烈的刺激作用；急性中毒可导致流泪、流涕、咳嗽等症状，引发多种呼吸道疾病；慢性吸入低浓度可导致持续头痛、无力、失眠等；长期皮肤接触会导致皮炎，对人体的呼吸系统、消化系统和中枢神经系统产生不良影响，造成肺和肝免疫功能异常。
家庭居室中的木器、木板、家具、墙壁等涂料中都会产生甲醛等有毒有害物质，然而更可怕的是，甲醛的释放周期一般为三至十五年，因此开发出一种安全环保的涂料对现代家装尤为重要。
技术实现要素：
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种环保型涂料，首先其涂料本身安全环保，不产生有毒有害物质，其次还具备清除甲醛、苯等有毒有害物质的功效。本发明所采用的技术方案是：
一种环保型涂料，包括组分及其重量份数如下：水性丙烯酸乳液40-60份、轻质碳酸钙10-15份、改性分子筛-tio2复合浆体10-15份、硅藻土5-10份、硅烷偶联剂1-3份、成膜剂0.5-3份、润湿剂0.1-0.5份、消泡剂0.5-1份、表面活性剂0.8-1.2份、防腐剂0.5-0.9份和水20-40份；所述改性分子筛-tio2复合浆体是由以下方法制备而得：
a.将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌2-4h，得到改性分子筛浆体；
b.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
c.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3～5:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
d.将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为3～5:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
所述水性丙烯酸乳液为杂化交联接枝丙烯酸乳液、有机硅接枝丙烯酸乳液、有机氟接枝丙烯酸乳液中的任意一种。
所述消泡剂选自乙醇、乳化硅油中的一种。
所述润湿剂选自甘油、丙二醇、司盘-80、司盘-60、吐温-90、吐温-80中的任意1种。
所述防腐剂选自丙酸钠、异噻唑啉酮、苯并异噻唑啉酮中的任意一种；所述成膜剂选自丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂、丙烯酸树脂聚氨酯共聚树脂、聚乙烯、丙烯酸酯改性丁二烯树脂、聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂、玻璃纤维素中的任意1种；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪酸甘油脂的混合物，其中，所述十二烷基硫酸钠与脂肪酸甘油脂的质量比例为1:3。
本发明同时提供一种环保型涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性分子筛-tio2复合浆体的制备：
将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌2-4h，得到改性分子筛浆体；
称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3～5:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为3～5:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体；
(2)涂料的制备：
按比例称取水性丙烯酸乳液、轻质碳酸钙、改性分子筛-tio2复合浆体、硅藻土、硅烷偶联剂、成膜剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂和水放入高低速混合机中，充分搅拌混合，搅拌转速在1000～2000r/min，混合时间为30-60分钟，当混合物料温度达到110～120℃时放料到低速混合机中，搅拌转速在300～500r/min，当混合物料温度达到40～45℃时出料，即得本发明所述环保型涂料。
步骤(1)中5a分子筛颗粒的粒径为10-50μm，纳米tio2粉体的粒径为100-200nm。
所添加的硅烷偶联剂为水性硅烷偶联剂，牌号kh-450，购自苏州帕特纳环保新材料有限公司。所述硅藻土颗粒粒径不大于10μm。
有益效果：
1、本发明为水性涂料，不添加大量的有机溶剂，从根源上避免了由于有机溶剂挥发带来的污染。
2、利用光催化技术，将甲醛降解为无害的co2和h2o，这种方法反应条件温和、能耗低，并且不会产生二次污染。tio2在光催化过程中产生的·oh可以用来降解污染物，而且其氧化势能将绝大多数的微生物杀灭。为强化tio2的光催化性能，本发明将分子筛粉与tio2复配制成混合浆体，综合了分子筛对有害气体的吸附功能和tio2的光催化性能，同时使用ce(no3)3对分子筛进行改性，使其协同tio2光催化降解甲醛、苯等有毒有害气体，增强其催化性能。硅藻土表面具有大量的硅羟基，并且有氢键的存在，这使得硅藻土具有强大的表面活性和吸附能力，其作为分子筛吸附功能的补充，不仅可以辅助吸收甲醛、苯等有害气体，还可以发挥去湿除臭等功效，配合硅烷偶联剂的使用，使得硅藻土和改性分子筛-tio2复合浆体可以均匀分布，充分发挥其吸附、催化功效，达到净化空气、杀菌除味的最终目的。本发明所得涂料高度环保、成本低廉，为绿色家装提供更加健康的选择，且制备工艺简单，易于推广。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明，但不限于此。
实施例1
一种环保型涂料，包括组分及其重量份数如下：水性丙烯酸乳液40份、轻质碳酸钙10份、改性分子筛-tio2复合浆体10份、硅藻土5份、硅烷偶联剂1份、成膜剂0.5份、润湿剂0.1份、消泡剂0.5份、表面活性剂0.8份、防腐剂0.5份和水20份；所述改性分子筛-tio2复合浆体是由以下方法制备而得：
a.将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌2h，得到改性分子筛浆体；
b.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
c.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
d.将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为3:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体；
所述水性丙烯酸乳液为杂化交联接枝丙烯酸乳液。
所述消泡剂为乙醇。
所述润湿剂为吐温-80。
所述防腐剂为异噻唑啉酮；所述成膜剂为丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪酸甘油脂的混合物，其中，所述十二烷基硫酸钠与脂肪酸甘油脂的质量比例为1:3。
本发明同时提供一种环保型涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性分子筛-tio2复合浆体的制备：
将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph为3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌2h，得到改性分子筛浆体；
称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为3:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
(2)涂料的制备：
按比例称取水性丙烯酸乳液、轻质碳酸钙、改性分子筛-tio2复合浆体、硅藻土、硅烷偶联剂、成膜剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂和水放入高低速混合机中，充分搅拌混合，搅拌转速在1000r/min，混合时间为30分钟，当混合物料温度达到110～120℃时放料到低速混合机中，搅拌转速在300r/min，当混合物料温度达到40～45℃时出料，即得本发明所述环保型涂料。
步骤(1)中5a分子筛颗粒的粒径为10-50μm，纳米tio2粉体的粒径为100-200nm。
所添加的硅烷偶联剂为水性硅烷偶联剂，牌号kh-450，购自苏州帕特纳环保新材料有限公司。所述硅藻土颗粒粒径不大于10μm。
实施例2
一种环保型涂料，包括组分及其重量份数如下：水性丙烯酸乳液60份、轻质碳酸钙15份、改性分子筛-tio2复合浆体15份、硅藻土10份、硅烷偶联剂3份、成膜剂3份、润湿剂0.5份、消泡剂1份、表面活性剂1.2份、防腐剂0.9份和水40份；所述改性分子筛-tio2复合浆体是由以下方法制备而得：
a.将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌4h，得到改性分子筛浆体；
b.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
c.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为4:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
d.将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为5:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
所述水性丙烯酸乳液为有机氟接枝丙烯酸乳液。
所述消泡剂为乳化硅油。
所述润湿剂为司盘-80。
所述防腐剂为苯并异噻唑啉酮；所述成膜剂为聚氨酯改性硝酸纤维成膜剂；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪酸甘油脂的混合物，其中，所述十二烷基硫酸钠与脂肪酸甘油脂的质量比例为1:3。
本发明同时提供一种环保型涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性分子筛-tio2复合浆体的制备：
将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌4h，得到改性分子筛浆体；
称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为5:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为5:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
(2)涂料的制备：
按比例称取水性丙烯酸乳液、轻质碳酸钙、改性分子筛-tio2复合浆体、硅藻土、硅烷偶联剂、成膜剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂和水放入高低速混合机中，充分搅拌混合，搅拌转速在2000r/min，混合时间为60分钟，当混合物料温度达到110～120℃时放料到低速混合机中，搅拌转速在500r/min，当混合物料温度达到40～45℃时出料，即得本发明所述环保型涂料。
步骤(1)中5a分子筛颗粒的粒径为10-50μm，纳米tio2粉体的粒径为100-200nm。
所添加的硅烷偶联剂为水性硅烷偶联剂，牌号kh-450，购自苏州帕特纳环保新材料有限公司。所述硅藻土颗粒粒径不大于10μm。
实施例3
一种环保型涂料，包括组分及其重量份数如下：水性丙烯酸乳液50份、轻质碳酸钙13份、改性分子筛-tio2复合浆体13份、硅藻土8份、硅烷偶联剂2份、成膜剂2份、润湿剂0.3份、消泡剂0.8份、表面活性剂1份、防腐剂0.7份和水30份；所述改性分子筛-tio2复合浆体是由以下方法制备而得：
a.将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌3h，得到改性分子筛浆体；
b.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
c.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为4:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
d.将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为4:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
所述水性丙烯酸乳液为有机硅接枝丙烯酸乳液。
所述消泡剂为乳化硅油。
所述润湿剂为自甘油。
所述防腐剂为丙酸钠；所述成膜剂为丙烯酸酯改性丁二烯树脂；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪酸甘油脂的混合物，其中，所述十二烷基硫酸钠与脂肪酸甘油脂的质量比例为1:3。
本发明同时提供一种环保型涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)改性分子筛-tio2复合浆体的制备：
将0.2mol/l的ce(no3)3水溶液中加入5a分子筛颗粒，固液比1:10，使用硝酸控制ph在3-5，将其置于磁力搅拌机上搅拌3h，得到改性分子筛浆体；
称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为4:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体，在烘干箱中100℃烘干备用；
将改性分子筛浆体、纳米二氧化钛浆体按照重量比1:10加入球磨机中，球料比为4:1的陶瓷球条件下，调整转速为1200r/min，进行分散球磨2-5h，得到改性分子筛-tio2复合浆体。
(2)涂料的制备：
按比例称取水性丙烯酸乳液、轻质碳酸钙、改性分子筛-tio2复合浆体、硅藻土、硅烷偶联剂、成膜剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂和水放入高低速混合机中，充分搅拌混合，搅拌转速在1500r/min，混合时间为50分钟，当混合物料温度达到110～120℃时放料到低速混合机中，搅拌转速在400r/min，当混合物料温度达到40～45℃时出料，即得本发明所述环保型涂料。
步骤(1)中5a分子筛颗粒的粒径为10-50μm，纳米tio2粉体的粒径为100-200nm。
所添加的硅烷偶联剂为水性硅烷偶联剂，牌号kh-450，购自苏州帕特纳环保新材料有限公司。所述硅藻土颗粒粒径不大于10μm。
对比例1
一种环保型涂料，包括组分及其重量份数如下：水性丙烯酸乳液40份、轻质碳酸钙10份、tio2浆体10份、硅藻土5份、硅烷偶联剂1份、成膜剂0.5份、润湿剂0.1份、消泡剂0.5份、表面活性剂0.8份、防腐剂0.5份和水20份；所述tio2浆体是由以下方法制备而得：
a.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
b.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体。
所述水性丙烯酸乳液为杂化交联接枝丙烯酸乳液。
所述消泡剂为乙醇。
所述润湿剂为吐温-80。
所述防腐剂为异噻唑啉酮；所述成膜剂为丙烯酸树脂改性酪蛋白成膜剂；所述表面活性剂为十二烷基硫酸钠和脂肪酸甘油脂的混合物，其中，所述十二烷基硫酸钠与脂肪酸甘油脂的质量比例为1:3。
本发明同时提供一种环保型涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)tio2浆体的制备：
a.称取羟乙基纤维素，溶解于3倍重量的水中，调整分散机转速为1100r/min，分散均匀成羟乙基纤维素溶液待用；
b.将纳米tio2粉体按照固液比为1:2的比例加入到羟乙基纤维素溶液中，在球料比为3:1的陶瓷球条件下球磨2h，得到纳米二氧化钛浆体。
(2)涂料的制备：
按比例称取水性丙烯酸乳液、轻质碳酸钙、tio2浆体、硅藻土、硅烷偶联剂、成膜剂、润湿剂、消泡剂、表面活性剂、防腐剂和水放入高低速混合机中，充分搅拌混合，搅拌转速在1000r/min，混合时间为30分钟，当混合物料温度达到110～120℃时放料到低速混合机中，当混合物料温度达到40～45℃时出料，即得本发明所述环保型涂料。
步骤(1)中5a分子筛颗粒的粒径为10-50μm，纳米tio2粉体的粒径为100-200nm。
所添加的硅烷偶联剂为水性硅烷偶联剂，牌号kh-450，购自苏州帕特纳环保新材料有限公司。所述硅藻土颗粒粒径不大于10μm。
本对比例所述环保型涂料，与实施例1的不同之处为将改性分子筛-tio2复合浆体替换为普通tio2浆体，不经过ce(no3)3进行改性，其余部分均相同。
对比例2
一种环保型涂料，原料配方组成及制备方法同实施例1，不同的是其中不包含改性分子筛-tio2复合浆体及其制备的部分。
对比例3
一种环保型涂料，原料配方组成及制备方法同实施例1，不同的是没有硅藻土的添加。
对比例4
一种环保型涂料，原料配方组成及制备方法同实施例1，不同的是没有硅烷偶联剂的添加。
效果试验
使用本发明实施例1-3、对比例1-4所得涂料进行测试，测试其对甲醛、三苯(苯、甲苯、二甲苯)、挥发性voc气体的吸附清除效果。根据jc/t1074-2008(室内空气净化功能涂覆材料净化性能)、gb18582-2008(室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量)标准的要求进行测试与计算。所得试验结果如下表所示：
表1涂料性能测试
本发明所制备的涂料不仅其本身不释放有毒有害物质，而且其对室内材料所释放气体有很好的净化作用。其对特别是对甲醛的净化率可达到93％以上。这是因为本发明涂料中添加的具有甲醛降解功能的改性分子筛-tio2复合浆体，其与硅藻土、硅烷偶联剂协同发挥作用，使其吸附功能、催化降解功能得到最佳的释放，有效净化室内空气。
需要说明的是，上述实施例仅仅是实现本发明的优选方式的部分实施例，而非全部实施例。显然，基于本发明的上述实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的其他所有实施例，都应当属于本发明保护的范围。