石墨烯抗甲醛涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化工涂料领域，尤其涉及一种石墨烯抗甲醛涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 甲醛亦称蚁醛，是最简单的醛类，通常情况下是一种可燃、无色及有刺激性的气 体。甲醛是一种重要的有机原料，主要用于塑料工业合成纤维、皮革工业、医药、染料等。
[0003] 然而，甲醛同样也具有毒性，长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻 咽癌、结肠癌、脑瘤、月经紊乱、细胞核的基因突变。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤 为敏感，危害也就更大。
[0004] 由于生活水平的提高，越来越多的人喜欢将其房屋进行装修，然而在房屋进行装 修时，来自于室内装饰时使用的胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材、家 具、布艺家具、厨房家具都会生产甲醛气体危害人的健康，同时还会产生苯、重金属、游离 TDI和V0C等有害物质。
[0005] 为此，人们提出了各种各样的方法，例如植物吸收法、净化剂喷洒、活性炭吸附等。 然而上述方法虽然能够清理甲醛，但仍存在很多不足，例如，植物吸收法净化效率有限，见 效太慢，效果不明显；净化剂喷洒效果不持久，而且有些净化剂只是掩盖气味，并不能消除 甲醛；活性炭对甲醛的吸附作用很明显，但是根据空间的大小不同，放置活性炭的量也有所 不同。另外，活性炭吸附到一定程度后需要进行更换。活性炭的效果虽然不错，但是和其他 方法一样，并不能完全清除空气中的甲醛。
[0006] 为了解决上述方法的不足，人们通过改进乳胶漆的配方，从而分解、吸收甲醛，例 如，国家知识产权局公开了一种可分解甲醛的乳胶漆{201210549511. X}由以下重量百分 比的成分组成：水37. 13-37. 18%、羟乙基纤维素0. 2%、消泡剂0. 15%、润湿剂0. 1%、分散 剂0. 5 %、成膜助剂0. 8 %、纳米Ti020. 02-0. 07 %、乙二滑石粉7. 5 %、硅藻土 28 %、苯丙乳 液18 %、碱溶胀增稠剂0. 6 %。
[0007] 上述方法虽然在一定程度上改善了传统的方法，但仍存在分解效果不好、分解效 率低等技术问题。
【发明内容】
[0008] 本发明针对上述的抗甲醛涂料分解效果不好、分解效率低等技术问题，提出配方 合理、工艺简单、分解效果好且分解效率高的石墨烯抗甲醛涂料及其制备方法。
[0009] 为了达到上述目的，本发明采用以下方案，本发明提供一种石墨烯抗甲醛涂料，按 照重量份数包括以下成份：
[0010] 水 10份~20份； 纤维素 0.1份~0.5份； 润湿剂 ?.1份~0.5份； 防冻剂 0.5份~2份； 增裯剂 0.1份~0.5份； 消泡剂 0,1份~0.5份； 4太白浆 5份~1 5份； 填料浆 50份~70份； 多功能胺助剂 0.1份~0.5份； 乳液 10份~20份； 成膜助剂 0.2份~1份； 杀菌剂 0.:1份~0.5份:； 流平剂 0」份~0.5份； 抗甲醛助剂 0.1份~0.5份，
[0011] 其中，所述抗甲醛助剂为石墨烯和纳米二氧化钛的混合物。
[0012] 作为优选，所述抗甲醛助剂中石墨烯与纳米二氧化钛的质量比为1:10~10:1。
[0013] 作为优选，所述纤维素为羧甲基纤维素钠盐类纤维素；所述润湿剂为烷基芳基聚 醚、玻珀酸二异辛酯酸酸盐中的任意一种物质；所述防冻剂为乙二醇、丙二醇中的任意一种 物质；所述消泡剂为矿物碳氢化合物类消泡剂和/或非离子型烷基共聚物消泡剂；所述流 平剂为为聚二甲基硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、氟改性丙烯酸酯中的任意一种；所述增稠 剂为缔合型碱溶胀增稠剂和聚氨酯增稠剂。
[0014] 作为优选，成膜助剂为填料浆为重质碳酸钙浆、高岭土、超细方解石粉、硅藻土、硫 酸钡、云母粉中的至少一种物质。
[0015] 作为优选，所述乳液为丙烯酸共聚物乳液、纯丙聚合物、苯丙乳液中的任意一种物 质。
[0016] 本发明还提供了上述石墨烯抗甲醛涂料的制备方法，包括以下步骤：
[0017] a、将水、纤维素、成膜助剂、消泡剂、杀菌剂、流平剂、抗甲醛助剂、防冻剂搅拌、混 合均匀，得到混合液；
[0018] b、待a步骤混合均匀后，依次向混合液中投入钛白浆、重质填料浆、乳液，搅拌、混 合均匀；
[0019] c、待b步骤搅拌均匀后，缓慢向混合液中，加入增稠剂，并搅拌均匀即得到石墨烯 抗甲醛涂料。
[0020] 作为优选，所述a步骤中，搅拌时间为30min，搅拌转速为600~800转/min。
[0021] 作为优选，所述b步骤中，搅拌时间为30min，搅拌转速为400~600转/min。
[0022] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，
[0023] 1、本发明通过改进传统的配方，利用石墨烯的透光率，使其作为光催化载体，大大 提高光催化反应的效率。同时，将纳米级二氧化钛中加入石墨烯，增加了可见光吸收率，并 提高了电子传导效率。再者，将石墨烯和纳米级二氧化钛的有效复合，不仅改善了光触媒接 纳米颗粒在石墨烯表面的分散性，而且通过降低光生电子-空穴的复合，提高了光触媒接 的光催化活性。与此同时，由于能带结构的调整，石墨烯还将发挥光敏剂的作用，使光触媒 接的吸收范围延伸至可见光区域，有效提高光触媒接对太阳光的利用率。并且石墨烯的加 入，增加了水性乳胶漆的耐磨性能。
【具体实施方式】
[0024] 为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合实施例对本发 明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可 以相互组合。
[0025] 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可 以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体 实施例的限制。
[0026] 实施例1，本实施例提供一种纳米Ti02和石墨烯比例为10:1的石墨烯抗甲醛涂 料：水18份；羧甲基纤维素钠盐0. 1份；烷基芳基聚醚0. 1份；丙二醇0. 5份；缔合型碱溶 胀增稠剂（CHE COAT VT-183)0. 2份；聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)0. 2份；矿物碳氢化 合物类消泡剂（CHE COAT DF 6684)0. 1份；钛白浆5份；重质碳酸钙浆50份；多功能胺助剂 (AMP-95) 0. 1份；丙烯酸共聚物乳液10份；成膜助剂（TEXAN0L酯醇）0. 2份；杀菌剂（科莱 恩册-1)0.1份；聚二甲基硅氧烷0.1份；抗甲醛助剂（纳米1102和石墨烯比例为10:1)0.1 份。
[0027] 首先向搅拌罐内投入13份的水，然后通过搅拌依次加入羧甲基纤维素钠盐0. 1 份，成膜助剂（TEXAN0L酯醇）0. 2份，矿物碳氢化合物类消泡剂（CHE COAT DF 6684)0. 1份， 杀菌剂（科莱恩HF-I)0. 1份，聚二甲基硅氧烷0. 1份，抗甲醛助剂（纳米Ti02和石墨烯比 例为10:1) 0. 1份，丙二醇0. 5份，按照600转/min的转速，搅拌30min后，得到混合均匀的 混合液。
[0028] 然后将混合液输送至较大的搅拌罐内，然后依次向混合液中加入钛白浆5份，重 质碳酸1丐衆50份，丙稀酸共聚物乳液10份，按照400转/min的转速，搅拌30min后，得到 混合均匀的混合液。
[0029] 按照1:1的比例（增稠剂与水），将0· 2份的聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)稀 释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀，搅拌的转速不变，待搅拌均匀后，按照1:2的比例， 将0.2份的聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)稀释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀，搅 拌的转速不变。
[0030] 将剩余的水冲洗之前的小罐后，输送至大罐，进行搅拌，待搅拌均匀后，即得到成 品石墨稀抗甲酉全涂料。
[0031] 对实施例1所提供的石墨烯抗甲醛涂料进行耐水、耐碱、耐沾污、耐洗刷、附着力 以及稠度、细度、白度等各项指标进行检测。其中，主要性能测试参照GB/T9756-2009内墙 涂料国家标准，净化甲醛率测试方法执行JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化 功能》规定的I类要求进行测试。
[0032] 表1 :实施例1所提供的石墨烯抗甲醛涂料的检测结果
[0034] 实施例2,本实施例提供一种纳米Ti02和石墨烯比例为8:2的石墨烯抗甲醛涂 料：水20份；羧甲基纤维素钠盐0. 2份；玻珀酸二异辛酯酸酸盐0. 2份；乙二醇1份；缔 合型碱溶胀增稠剂（CHE COAT VT-183)0. 1份；聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)0.4份； 非离子型烷基共聚物消泡剂（CHE COAT DF9000)0. 1份；钛白浆10份；硅藻土 60份；多功 能胺助剂（AMP-95)0. 2份；纯丙聚合物10份；成膜助剂（TEXAN0L酯醇）1份；杀菌剂（科 莱恩HF-I)0. 2份；烷基改性有机硅氧烷0. 2份；抗甲醛助剂（纳米Ti02和石墨烯比例为 10:1)0. 2 份。
[0035] 首先向搅拌罐内投入14份的水，然后通过搅拌依次加入羧甲基纤维素钠盐0. 1 份，成膜助剂（TEXAN0L酯醇）1份，非离子型烷基共聚物消泡剂（CHE COAT DF 9000)0. 1份， 杀菌剂（科莱恩HF-I) 0. 2份，烷基改性有机硅氧烷0. 2份，抗甲醛助剂（纳米Ti02和石墨 烯比例为8:2) 0. 2份，乙二醇1份，按照800转/min的转速，搅拌30min后，得到混合均匀 的混合液。
[0036] 然后将混合液输送至较大的搅拌罐内，然后依次向混合液中加入钛白浆10份，硅 藻土 60份，纯丙聚合物10份，按照400转/min的转速，搅拌30min后，得到混合均匀的混 合液。
[0037] 按照1:1的比例（增稠剂与水），将0· 4份的聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)稀 释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀，搅拌的转速不变，待搅拌均匀后，按照1:2的比例， 将0.1份的聚氨酯增稠剂（CHE COAT VT-903)稀释，然后缓慢加入混合液中，搅拌均匀，搅 拌的转速不变。
[0038] 将剩余的水冲洗之前的小罐后，输送至大罐，进行搅拌，待搅拌均匀后，即得到成 品石墨稀抗甲酉全涂料。
[0039] 对实施例2所提供的石墨烯抗甲醛涂料进行耐水、耐碱、耐沾污、耐洗刷、附着力 以及稠度、细度、白度等各项指标进行检测。其中，主要性能测试参照GB/T9756-2009内墙 涂料国家标准，净化甲醛率测试方法执行JC/T1074-2008《