纳米负离子功能型水包水内墙涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及水包水内墙涂料技术领域，特别公开一种纳米负离子功能型水包水内 墙涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 水包水多彩涂料打破了传统单一色彩平面涂层的装饰效果，开创了多彩、立体感 的装饰面，倍受消费者青睐。更多的人用其来装饰内墙的电视背景和室内其它地方。随着 水包水多彩涂料的广泛应用和越来越多的人体接触，涂料的环保和其他要求也越来越高。
[0003] 市场上销售的水包水内墙涂料，品牌混杂、质量参差不齐，有的都含有对人体有害 的物质如重金属等，并释放出如甲醒、V0C(挥发性有机化合物）等，运些物质都会对人体造 成毒害、对环境造成严重污染。而负离子被誉为"空气维生素和生长素"，如同食物的维生素 一样，负离子对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的积极影响。负离子含量的高低 是评价环境和空气质量的一个重要指标。
[0004] 本申请人的在先专利CN104177940A公开了一种太阳光热反射隔热水包水多彩环 保涂料，其经胶体溶液、造粒基础漆和乳胶成品漆Ξ阶段形成。该涂料色彩多样化并且能够 隔热，但是无法释放负离子，功能性不够好。
[000引 已有部分专利在多彩涂料中添加负离子组分，例如CN101104766A中，多彩涂料含 有C组分时，就含有负离子激活无机材料，但是该专利未具体说明该材料的组成，也仅测定 了室内空气的甲醒含量，未对负离子释放能力作出说明。类似的，CN101440232A中的多功 能厚浆纳米多彩墙艺漆，CN103275540A中的杀虫彩粒漆，均未具体说明中的负离子添加剂 为何种物质，也未测定其负离子释放能力。
[0006] 因此，急需一种产生负离子的原料添加量少，但是能高效释放负离子的低成本的 环保负离子水包水内墙涂料，该涂料具有环保、节能、高效、持续释放负离子、净化空气中有 毒有害气体、提高人体免疫力的效果。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种纳米负离子功能型水包水内墙涂料，其含有聚合物乳 液和水溶性复合负离子粉等。该水包水内墙涂料安全环保、低成本并能持续高效释放负离 子。
[0008] 本发明的另一个目的在于提供一种制备纳米负离子功能型水包水内墙涂料的方 法。该制备方法操作简单，可产业化生产。
[0009] 本发明提供一种纳米负离子功能型水包水内墙涂料，其经胶体溶液、造粒基础漆 和乳胶成品漆Ξ阶段形成，每部分含有的具体组分如下：
[0010] 一、胶体溶液：水90-100重量份、交联稳定剂2重量份、保护胶粉7-8重量份；
[0011] 二、造粒基础漆：水400-450重量份、润湿分散剂6-10重量份、丙二醇10-15重量 份、消泡剂4-9重量份、径乙基纤维素5-10重量份、弹性聚合物乳液250-300重量份、胶体 溶液100-150重量份、环保无机复合颜料40-50重量份、成膜助剂5-8重量份、抑调节剂0-4 重量份；
[0012] Ξ、乳胶成品漆：弹性聚合物乳液200-280重量份、水180-250重量份、成膜助剂 12-16重量份、丙二醇8-10重量份、消泡剂0. 5-1重量份、造粒子漆480-510重量份、水溶性 复合负离子粉3-5重量份、碱溶胀增稠剂2-3重量份；
[0013] 其中乳胶成品漆中所述的造粒子漆即为造粒基础漆经造粒后的漆。
[0014] 对于水溶性复合纳米负离子粉，较佳的，其是水晶、石英、赔石、麦饭石、电气石中 的两种或两种W上经纳米研磨制成的纳米级复合粉体。
[0015] 更佳的，所述的水溶性复合纳米负离子粉中各原料重量份配比为纳米水晶粉：纳 米石英粉：纳米赔石粉：纳米麦饭石：纳米电气石=0-3 :1-3 :0-2 :1-3 :1-5。
[0016] 更优选的，所述纳米粉的粒径为40-100nm。通常纳米粉的粒径越小，它的比表面越 大，其提供离子转移的能量越高，负离子释放功能越强。
[0017] 负离子是一种空气中的自由粒子，如果有足够的能量作用于分子，分子就会释放 出一个电子，电子和它附近的分子结合就会形成负离子。分子由原子、离子组成，不带电荷。 纳米粒子具有颗粒尺寸小、比表面积大、表面能高、表面原子所占比例大，为分子电离提供 了巨大的能量，因此会不断释放负离子。热电性和压电性是指有溫度和压力变化的情况下 (即使微小的变化）就能引起成分晶体之间的电势差，运静电高达100万电子伏特，从而使 空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并使它转化为空气负离子，即负 离子。
[0018] 水晶是一种石英结晶体矿物，它的主要化学成份是二氧化娃，化学式为Si〇2。水晶 具有很强的压电性，水晶晶体受到压力时会产生电荷，而发生电离作用，不断释放负离子。
[0019] 石英主要成分是Si〇2,无色透明，具有很强的压电性，石英晶体受到压力时会产生 电荷，而发生电离作用，不断释放负离子。
[0020] 赔石是一种天然、无毒的矿物质，由于赔石有离子交换的能力，使得分子极易失去 或得到电子而变成离子，从而释放负离子，它对空气净化有极大的作用。
[0021] 麦饭石属火山岩类，主要化学成分是无机的娃侣酸盐，麦饭石是一种对生物无毒、 无害并具有一定生物活性的复合矿物或药用岩石。麦饭石中包含了天然矿物质和氧，会从 麦饭石上无数的小孔中释放出来，之后经过电离作用而不断释放负氧离子。
[0022] 电气石是一种含棚为特征的侣、钢、铁、裡环状结构的非金属娃酸盐矿物，具有压 电性和热电性，电气晶体呈柱状，集合体呈棒状、放射状、小针状，也呈致密块状或隐晶体 状。由于电气石具有压电性和热电性等独特的物化性能，因此可W产生负离子。
[0023] 本发明通过纳米研磨生产技术把两种或两种W上前述天然非金属矿石精制成纳 米级粉体，通过纳米粉的复合制备出了新型水溶性纳米负离子粉。本发明利用矿石本身的 压电性、热电性和离子交换性制成纯天然非金属矿物纳米材料，其具有天然、环保、无毒、安 全性，易溶于水，可W直接添加到水性涂料体系产品中，添加后不改变原涂料的生产工艺、 性能；不影响原涂料的稳定体系。并且该水溶性纳米负离子粉的添加量很低，但其释放负离 子能力却很强。
[0024] 本发明将水溶性复合纳米负离子粉加入到水包水内墙涂料中，使该涂料具有可持 续释放负离子的功效，吸附环境中有毒有害气体甲醒、V0C等从而达到净化空气，改善人类 呼吸环境，有益人体健康。
[0025] 优选的，所述交联稳定剂为焦憐酸钢，其能够软化水、反絮凝，还能再溶解巧、儀的 不溶性盐类，可确保胶体液保持流动和稳定性。
[0026] 优选的，所述的保护胶粉为娃酸儀裡。凝胶的晶体结构为单元厚度W纳米计量的 微小薄片，薄片的表面布满了可交换的阳离子，其中主要为钢离子（Na+)。当凝胶颗粒与水 混合时，水与钢离子（化+)接触被吸附到薄片的表面，将凝胶沿薄片撑开，运使颗粒迅速膨 胀直至薄片分离。由于薄片层面带负电荷，端面带正电荷，分离后的薄片端面被吸引到另一 薄片的层面，从而形成Ξ维空间的胶体结构，即卡片宮结构，也为同体系中的其它细小颗粒 提供了最佳的悬浮性。
[0027] 其中，弹性聚合物乳液可W为常规的用于涂料的各种弹性乳液。优选的，其为阴离 子型苯丙弹性聚合物乳液、纯丙弹性聚合物乳液和娃丙弹性聚合物乳液中的一种W上。该 乳液经自然干燥后形成的漆膜，具有良好的耐水性和耐酸碱性。
[0028] 阴离子型聚合物乳液中的负电荷与娃酸儀裡保护胶中薄片层面负电荷相互排斥 而造成水包水颗粒互存而不相溶，不相互渗色，使得水包水涂料具有很好的相容性、平衡性 和储存稳定性，因此各色粒子不会凝絮，从而达到超长稳定性。而选用其它离子型聚合物乳 液制作的水包水涂料无法确保水包水粒子间的相容性、平衡性和储存稳定性。
[0029] 对于径乙基纤维素，其是一种非离子型的表面活性剂，具有增稠、悬浮、粘合、浮 化、成膜、分散、保水及提供保护胶体的作用。其保水能力比甲基纤维素高出一倍，具有较 好的流动调节性；分散能力与公认的甲基纤维素和径丙基甲基纤维素相比分散能力最差， 但保护胶体能力最强；具有大范围的溶解性、粘度特性、非热凝胶性；可与大范围内的其他 水溶性聚合物、表面活性剂、盐共存，是含高浓度电解质溶液的一种优良的胶体增稠剂。径 乙基纤维素优选肥城雨田化工的径乙基纤维素。
[0030] 优选的，其中的环保无机复合颜料优选培蒙特复合无机颜料CICP和/铁白粉。
[0031] 其中CICP是一种高性能、高环保的复合无机颜料，是由多种无机盐经高溫般烧混 合后、采用空气对流式粉碎、再经过切割处理形成的颜料，具有优异的耐候性，耐化学品性 能，耐高溫性，易分散，热稳定性强、着色力、遮盖力优良，可W有效的提高太阳能光热反射 效率，在涂料中使用可W降低体系表面溫度，