一种捕收甲醛的胶粘剂及涂料的制作方法

专利名称：一种捕收甲醛的胶粘剂及涂料的制作方法
技术领域：
本发明属于材料领域，具体地说是涉及一种由甲醛捕收剂作为活性成分制得的用于捕收甲醛的胶粘剂及涂料。
背景技术：
随着生活水平的提高，以及健康意识和环保意识的不断加强，人们对自己室内环境日益关注。人们大多使用诸如人造板之类的各种新型材料进行室内装修，但是由尿醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶等压制成的胶合板、刨花板、密度板、细工板等人造板产品在美化居室的同时，又成为室内甲醛的主要来源。在生产和使用人造板中释放出来的游离甲醛，污染居住环境，损害人的健康。人造板释放甲醛的原因大致如下(1)树脂合成时余留未反应的游离甲醛；(2)树脂合成时，已参与反应生成不稳定基团的甲醛，在热压过程中又会释放出来；(3)在树脂合成时，吸附在胶体粒子周围已质子化的甲醛分子，在电解质的作用下也会释放出来。
甲醛在人体内可转变为甲醇，故可引起较弱的麻醉作用，对视神经有影响。甲醛可以引起中枢神经系统、体内酶活性的改变以及内分泌、免疫系统的改变，高浓度的甲醛对于神经系统、免疫系统、肝脏都有毒害，刺激眼结膜、呼吸道粘膜而产生流泪、流涕、引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病。1981年美国国家职业安全与卫生研究所将甲醛作为可疑致癌物，多种动物表明甲醛具有明确的致癌性。甲醛潜伏期长，人造板材释放期为3～5年，由甲醛引起的职业性哮喘，其潜伏期可长达数周到数年。
针对室内甲醛的污染，人们采取了许多降低甲醛释放的方法。如改进人造板的生产工艺，调整尿素和甲醛的加入比例，在生产末端再加入尿素、硫脲、淀粉、低级醇等来降低甲醛的含量。或是将甲醛系树脂胶的木制品，用氨水、氯化铵或尿素的水溶液进行进一步的清洗、浸渍等后处理。但这些方法都不能有效解决甲醛释放问题。
人们又研究了多种其它方法，试图解决室内的甲醛污染问题。如日本专利JP2003144937A中公开了一种使用硅胶负载TiO2光触媒来催化分解室内甲醛，但是这种方法的使用受到日光等限制。在CN1548164A公开了一种甲醛吸收剂，其为使用能与甲醛发生曼尼基反应的物质作为甲醛吸收成分。在CN1062541A公开了一种含有微晶多孔结构的含多镁粘土和尿素的脲醛树脂用的AU甲醛树脂捕捉剂。在CN1569313A中公开了一种用于清除甲醛等有害气体的有害气体捕捉材料，其包括载体材料、NH4基化合物、NH2基的化合物、催化剂、金属的卤化物、硝酸盐、硫酸盐、亚硫酸盐、碱、弱酸强碱盐、酸碱指示剂、胶粘剂七种成分。但是，这些方法制备的甲醛捕收剂捕收甲醛效率低。在JP1999343473中使用电气石催化还原甲醛，但是这种方法在还原甲醛的同时，会生成甲醇，从而造成二次污染。

发明内容
本发明的目的在于克服前述现有技术的种种缺陷，从而提供一种使用高效、廉价且不会造成二次污染的甲醛捕收剂作为活性成分制得的用于捕收甲醛的胶粘剂。
本发明的另一目的在于提供一种由上述甲醛捕收剂作为活性成分制得的用于捕收甲醛的涂料。
本发明的目的是通过如下的技术方案实现的本发明提供的用于捕收甲醛的胶粘剂，其使用甲醛捕收剂作为活性成分，该用于捕收甲醛胶粘剂的各组成为粘料30～70重量份甲醛捕收剂 1～20重量份助剂0.5～6重量份填料0～20重量份水 10～25重量份所述的粘料为选自聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、丁基乳液、氯丁胶乳、天然胶乳、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯醇树脂、氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液、淀粉中的一种或几种；所述的甲醛捕收剂为在中国专利CN200410009474.9中公开的，是在钠基膨润土、活性白土或沸石的层间或孔隙中填充有铜氨络合离子，其中粉末状的甲醛捕收剂中NH3/Cu2+的摩尔比为2～6，含铜量在1～5wt％；所述的助剂为选自分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂中的一种或几种；所述的分散剂包括聚羧酸盐类分散剂、高分子量聚合物类分散剂、低分子量聚合物类分散剂和偶联剂，优选聚羧酸盐类分散剂；如海川化工公司的Hydropalat5040、北京东方化工厂的PA-01、德谦公司的DP-512、拜耳公司的BorchigenNA20或北京东联化工的DP-01；所述的消泡剂包括低级醇类、矿物油类、极性有机化合物类和有机硅化合物类及含氟有机化合物类，优选有机硅化合物和矿物油类消泡剂；如海川化工公司的Defoamer 334、FoamStarA10、Defoamer 155；或毕克公司的Byk-021；所述的增稠剂包括水分散高分子化合物、矿物类、丙烯酸类、聚氨酯类及协和型增稠剂，优选丙烯酸类、聚氨酯类和协和型增稠剂；如海川公司的DSX3551、罗门哈斯公司的ACRYSOL GS、汉高公司的Nopco DSX 1514或联合胶体公司的Rheo-40；所述的防霉剂包括无机盐类、取代芳烃类、胺类、磺酸盐类、杂环化合物类及醌类化合物，优选取代芳烃类和杂环化合物类防霉剂；如德谦公司的MB-11、汉高公司的Nopcocide N-96、罗门哈斯公司的SKaneM-8或海川公司的Alex F-251；所述的填料为选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石膏粉、重晶石粉、云母粉、白碳黑、碳纤维等的一种或几种；将上述各组成按比例混和均匀，即可得到用于捕收甲醛的胶粘剂。
本发明提供的上述用于捕收甲醛的胶粘剂用于人造板中最外层的粘合或人造板锯口处的粘合封边，可有效吸收人造板中释放的甲醛，而且不会对板材的粘合强度造成影响，且该粘胶剂比较廉价。
本发明提供的用于捕收甲醛的涂料，其使用甲醛捕收剂作为活性成分，该用于捕收甲醛涂料的各组成为成膜物20～70重量份甲醛捕收剂1～20重量份助剂 3～12重量份颜填料8～45重量份溶剂 5～40重量份所述的成膜物为选自纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、聚氨酯丙烯酸共聚乳液、水性氟碳树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、氟碳树脂中的一种或几种；所述的甲醛捕收剂为在中国专利CN200410009474.9中公开的，是在钠基膨润土、活性白土或沸石的层间或孔隙中填充有铜氨络合离子，其中粉末状的甲醛捕收剂中NH3/Cu2+的摩尔比为2～6，含铜量在1～5wt％；所述的助剂为选自成膜助剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防霉剂、pH调节剂、防沉剂、增塑剂中的一种或几种；所述的成膜助剂优选醇酯-12、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或丙二醇丁醚；所述的分散剂包括聚羧酸盐类分散剂、高分子量聚合物类分散剂、低分子量聚合物类分散剂和偶联剂，其中水性涂料优选聚羧酸盐类分散剂；油性涂料优选高分子量聚合物类分散剂；如海川化工公司的Hydropalat5040、德谦公司的DP-512、毕克公司的BYK-110、埃夫卡公司的Efka-766或Efka Polymer452；所述的消泡剂包括低级醇类、矿物油类、极性有机化合物类和有机硅化合物类、聚硅氧烷类及含氟有机化合物类，其中水性涂料优选有机硅化合物和矿物油类消泡剂；油性涂料优选聚硅氧烷类消泡剂；如海川化工公司的Defoamer 334、FoamStarA10、毕克公司的Byk-021、BYK-066N、迪高公司的Airex970或埃夫卡公司的Efka-20；所述的流平剂包括有机硅类、聚丙烯酸酯类、醋丁纤维素和高沸点溶剂，优选有机硅类流平剂；如毕克化学的BYK-301、BYK-300或埃夫卡公司的Efka-30；所述的增稠剂包括水分散高分子化合物、矿物类、丙烯酸类、聚氨酯类及协和型增稠剂，优选丙烯酸类、聚氨酯类和协和型增稠剂；如海川公司的DSX3551、罗门哈斯公司的ACRYSOL GS、汉高公司的Nopco DSX 1514；所述的防霉剂包括无机盐类、取代芳烃类、胺类、磺酸盐类、杂环化合物类及醌类化合物，优选杂环化合物类防霉剂；如德谦公司的MB-11、罗门哈斯公司的SKaneM-8、汉高公司的Nopcocide N-96或海川公司的Alex F-254；所述的pH调节剂优选有机胺类化合物；如长风化工厂的Amp-95；所述的防沉剂优选有机膨润土类、触变性树脂和氧化聚乙烯类防沉剂；如德谦公司的WT-102、902、201P；长风化工厂的P-19或日本共荣社化学株式会社的FlownonSA-300；所述的增塑剂包括酯类增塑剂、环氧类增塑剂，优选邻苯二甲酸酯类增塑剂；如上海溶剂厂的增塑剂DOP、磷酸三丁酯；德国Henkel公司的EDENOL344；所述的颜填料为选自钛白、酞箐蓝、碳黑、氧化铁红、锌铬黄、铬绿、氧化锌、硫酸钡、白碳黑、滑石粉、云母、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅灰石粉的一种或几种；所述的溶剂为选自水、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二甲苯、乙二醇丁醚、丁醇、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、石油醚、200号油漆溶剂油、环己酮、芳烃溶剂100号、芳烃溶剂150号、芳烃溶剂200号、混合二元酸二酯中的一种或几种；将上述各组成按比例混和均匀，即可得到用于捕收甲醛的涂料。
本发明提供的上述用于捕收甲醛的涂料用于室内墙壁的涂刷，吸收室内空气中的甲醛；也可用于人造板材的表面涂刷，封闭吸收甲醛气体，减少甲醛释放量。
与现有技术相比，本发明提供的用于捕收甲醛的胶粘剂和涂料的优点在于廉价，可以高效地吸附甲醛，并生成稳定的化合物，不会再分解释放出来，因而不会生成其它二次污染物。
具体实施例方式
本发明中对捕收甲醛效率的测定方法如下将待测的样品涂刷在0.15m3的白纸或木板上，放入5L的真空干燥器内，抽真空后充入含10～15mg/m3甲醛的空气至1大气压，并开始计时。经4h、24h后分别取0.5L气样，测定其中甲醛浓度的变化。甲醛浓度由GB-13197-91规定的方法来测定，即用一定量的纯水吸收气样中的甲醛，再用分光光度计测定水里的甲醛。样品捕收甲醛的效果按下述公式来计算，

其中，A为吸光度，A0和Ax分别为测试开始时和X小时后甲醛空气的吸光度。
实施例1、制备本发明的捕收甲醛的胶粘剂I将各组成按表1所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的胶粘剂I，24h的甲醛捕收率为96％。
表1、用于捕收甲醛的胶粘剂I的组成


实施例2、制备本发明的捕收甲醛的胶粘剂II将各组成按表2所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的胶粘剂II，24h的甲醛捕收率为96.8％。
表2、用于捕收甲醛的胶粘剂II的组成

实施例3、制备本发明的捕收甲醛的胶粘剂III将各组成按表3所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的胶粘剂III，24h的甲醛捕收率为98.2％。
表3、用于捕收甲醛的胶粘剂III的组成

实施例4、制备本发明的捕收甲醛的涂料IV将各组成按表3所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的内墙涂料III，24h的甲醛捕收率为91.2％。
表4、用于捕收甲醛的内墙涂料III的组成


实施例5、制备本发明的捕收甲醛的水性木器漆涂料V将各组成按表5所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的水性木器漆涂料V，24h的甲醛捕收率为94.7％。
表5、用于捕收甲醛的水性木器漆涂料V的组成


实施例6、制备本发明的捕收甲醛的油性木器漆涂料VI将各组成按表6所列比例混和均匀，即可得到本发明的用于捕收甲醛的油性木器漆涂料VI，24h的甲醛捕收率为96.5％。
表6、用于捕收甲醛的油性木器漆涂料VI的组成

权利要求
1.一种用于捕收甲醛的胶粘剂，其使用甲醛捕收剂作为活性成分，该用于捕收甲醛胶粘剂的各组成为粘料 30～70重量份甲醛捕收剂1～20重量份助剂 0.5～6重量份填料 0～20重量份水10～25重量份所述的粘料为选自聚醋酸乙烯乳液、苯丙乳液、丁基乳液、氯丁胶乳、天然胶乳、丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、聚乙烯醇树脂、氯乙烯-偏氯乙烯共聚乳液、淀粉中的一种或几种；所述的甲醛捕收剂为在中国专利CN200410009474.9中公开的，是在钠基膨润土、活性白土或沸石的层间或孔隙中填充有铜氨络合离子，其中粉末状的甲醛捕收剂中NH3/Cu2+的摩尔比为2～6，含铜量在1～5wt％；所述的助剂为选自分散剂、消泡剂、增稠剂、防霉剂中的一种或几种；所述的填料为选自轻质碳酸钙、重质碳酸钙、石膏粉、重晶石粉、云母粉、白碳黑、碳纤维等的一种或几种；将上述各组成按比例混和均匀，即可得到用于捕收甲醛的胶粘剂。
2.如权利要求1所述的用于捕收甲醛的胶粘剂，其特征在于所述的分散剂包括聚羧酸盐类分散剂、高分子量聚合物类分散剂、低分子量聚合物类分散剂和偶联剂。
3.如权利要求1所述的用于捕收甲醛的胶粘剂，其特征在于所述的消泡剂包括低级醇类、矿物油类、极性有机化合物类和有机硅化合物类及含氟有机化合物类。
4.如权利要求1所述的用于捕收甲醛的胶粘剂，其特征在于所述的增稠剂包括水分散高分子化合物、矿物类、丙烯酸类、聚氨酯类及协和型增稠剂。
5.如权利要求1所述的用于捕收甲醛的胶粘剂，其特征在于所述的防霉剂包括无机盐类、取代芳烃类、胺类、磺酸盐类、杂环化合物类及醌类化合物。
6.一种用于捕收甲醛的涂料，其使用甲醛捕收剂作为活性成分，该用于捕收甲醛涂料的各组成为成膜物20～70重量份甲醛捕收剂1～20重量份助剂 3～12重量份颜填料8～45重量份溶剂 5～40重量份所述的成膜物为选自纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、水性聚氨酯树脂、水性环氧树脂、聚氨酯丙烯酸共聚乳液、水性氟碳树脂、聚酯树脂、醇酸树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂、酚醛树脂、有机硅树脂、氟碳树脂中的一种或几种；所述的甲醛捕收剂为在中国专利CN200410009474.9中公开的，是在钠基膨润土、活性白土或沸石的层间或孔隙中填充有铜氨络合离子，其中粉末状的甲醛捕收剂中NH3/Cu2+的摩尔比为2～6，含铜量在1～5wt％；所述的助剂为选自成膜助剂、分散剂、消泡剂、流平剂、增稠剂、防霉剂、pH调节剂、防沉剂、增塑剂中的一种或几种；所述的颜填料为选自钛白、酞箐蓝、碳黑、氧化铁红、锌铬黄、铬绿、氧化锌、硫酸钡、白碳黑、滑石粉、云母、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、硅灰石粉的一种或几种；所述的溶剂为选自水、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯、二甲苯、乙二醇丁醚、丁醇、甲基异丁基酮、丙二醇甲醚乙酸酯、石油醚、200号油漆溶剂油、环己酮、芳烃溶剂100号、芳烃溶剂150号、芳烃溶剂200号、混合二元酸二酯中的一种或几种；将上述各组成按比例混和均匀，即可得到用于捕收甲醛的涂料。
7.如权利要求6所述的用于捕收甲醛的涂料，其特征在于所述的成膜助剂为醇酯-12、丙二醇、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚或丙二醇丁醚；所述的分散剂包括聚羧酸盐类分散剂、高分子量聚合物类分散剂、低分子量聚合物类分散剂和偶联剂。
8.如权利要求6所述的用于捕收甲醛的涂料，其特征在于所述的消泡剂包括低级醇类、矿物油类、极性有机化合物类和有机硅化合物类、聚硅氧烷类及含氟有机化合物类；所述的流平剂包括有机硅类、聚丙烯酸酯类、醋丁纤维素和高沸点溶剂。
9.如权利要求6所述的用于捕收甲醛的涂料，其特征在于所述的增稠剂包括水分散高分子化合物、矿物类、丙烯酸类、聚氨酯类及协和型增稠剂；所述的防霉剂为无机盐类、取代芳烃类、胺类、磺酸盐类、杂环化合物类或醌类化合物；所述的pH调节剂为有机胺类化合物。
10.如权利要求6所述的用于捕收甲醛的涂料，其特征在于所述的防沉剂为有机膨润土类、触变性树脂或氧化聚乙烯类防沉剂；所述的增塑剂包括酯类增塑剂或环氧类增塑剂。
全文摘要
本发明涉及一种捕收甲醛的胶粘剂和一种捕收甲醛的涂料，均为使用甲醛捕收剂作为活性成分的组合物。该胶粘剂用于人造板中最外层的粘合或人造板锯口处的粘合封边，可有效吸收人造板中释放的甲醛，而且不会对板材的粘合强度造成影响，且该粘胶剂比较廉价。该涂料用于室内墙壁的涂刷，吸收室内空气中的甲醛；也可用于人造板材的表面涂刷，封闭吸收甲醛气体，减少甲醛释放量。与现有技术相比，本发明提供的用于捕收甲醛的胶粘剂和涂料的优点在于廉价，可以高效地吸附甲醛，并生成稳定的化合物，不会再分解释放出来，因而不会生成其它二次污染物。
文档编号C09J125/14GK101045847SQ20061006689
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者陈运法, 李自强, 张冬海, 田亚峻, 叶树峰, 吴镇江, 谢裕生 申请人:中国科学院过程工程研究所