一种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备方法与流程

文档序号:13607560阅读:805来源:国知局

本发明属于化工涂料领域,特别是涉及一种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备方法。

技术背景

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,老百姓越来越注重自己的身体健康,尤其对所居住环境的环保要求越来越高。在室内装修时,人们常选用刨花板、复合板等人造板材。其中,人造板材制备时需要使用胶黏剂,而胶黏剂中往往含有未反应的游离甲醛,这也是室内空气中甲醛污染的主要来源。

甲醛是一种中等毒性物质,对人体健康有很大的危害;影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等方面,长期低剂量接触甲醛可出现记忆力减退、嗜睡等神经衰弱症状,可以引起遗传物质的突变,损伤染色体。目前,国内市售的除醛乳胶漆大部分都采用一些带有吸附性能的物质作为除醛材料,这种除甲醛乳胶漆在甲醛吸附饱和时,会出现甲醛脱附的现象,这种现象将严重限制乳胶漆的除甲醛效率;虽然,很多高品质的除醛乳胶漆会在吸附甲醛的基础上,会再添加一些配合催化降解、化学除醛的助剂来提高除醛量,但是,简单复配而成的除醛填料各组分之间相互做用效率较低,并且在乳液中容易出现分散不均的现象,明显降低乳胶漆的除醛性能。

因此,研究一种高效除甲醛的室内用乳胶漆,显得尤为重要。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述不足,本发明提供一种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备方法,该方法制备的室内乳胶漆具有物理吸附和化学清除的双功能,对甲醛吸附量大、吸附后除醛效率高等显著的优点。

为了实现上述目的,本发明提供的一种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备方法,具体包括如下步骤。

步骤1、壳多糖修饰石墨烯气凝胶的制备。

(1)将0.5-1g氧化石墨添加到装有200-500ml去离子水的烧杯中,在超声波细胞粉碎机中超声处理10-30min,超声功率比为50%-90%,制得氧化石墨烯水溶液。

(2)将5-10g壳多糖添加到装有50-100ml去离子水的烧杯中,机械搅拌分散1-2h,搅拌转速100-300转/分钟,制得壳多糖水分散液。

(3)将200-500ml氧化石墨烯水溶液添加到反应釜中,再向反应釜中加入乙二胺300-500ml、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)0.05-0.1g,在90-100℃条件下冷凝回流反应3-5h;再将反应釜降温至20-30℃,向体系中加入50-100ml壳多糖水分散液,反应3-5h;将产物抽滤洗涤2-4次,在-50-10℃条件下冷冻干燥24-48h,既得壳多糖修饰石墨烯气凝胶。

步骤2、吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备。

(1)将壳多糖修饰石墨烯气凝胶1-5g在高速粉碎机中粉碎10-25min,粉碎后的粉末目数为50-200目。

(2)依次向搅拌容器中加入去离子水10-30g、防霉填料10-15g、钛白粉10-15g、颜料10-20g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为10-30min,搅拌转速为300-500转/分钟。

(3)在搅拌转速500-1000转/分钟条件下,依次向搅拌容器中加入水性乳胶漆乳液35-50g、壳多糖修饰石墨烯气凝胶1-5g、消泡剂0.1-1g;搅拌共混时间为30-50min,分散均匀即得本发明的乳胶漆制品。

所述水性乳胶漆乳液为苯丙乳液、纯丙乳液、硅丙乳液、醋丙乳液、醋酸乙烯-乙烯共聚乳液中的一种或多种的组合。

所述的防霉填料为纳米氧化锌、氧化亚铜、偏硼酸钡中的一种或多种的组合。

所述的颜料为立德粉、锑白、氧化铁黄、氧化铬绿、铁蓝中的一种。

所述的消泡剂为聚二甲基硅氧烷、氟硅氧烷、乙二醇硅氧烷中的一种或多种的组合。

本发明的有益效果。

本发明公开了一种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备方法,这种吸附并去除甲醛的室内乳胶漆由壳多糖修饰石墨烯气凝胶和水性乳胶漆乳液以及其他助剂复合而成。本发明将壳多糖修饰石墨烯气凝胶作为吸附并去除甲醛的填料添加到室内水性乳胶漆中;一方面,石墨烯气凝胶其对甲醛气体具有很强的吸附性能,可以高效吸收装修产生的甲醛气体;另一方面,壳多糖表面含有大量氨基,研究发现当甲醛气体与氨基接触时能迅速发生化学反应生成稳定的亚胺结构;物理吸附和化学清除相互作用,可明显提升对乳胶漆中甲醛的吸附和清除效率,与传统吸附甲醛乳胶漆相比,本发明制备乳胶漆的除醛效率可提升10-30%,并且本发明制备的乳胶漆对甲醛的吸收是不可逆的,不会出现甲醛吸附饱和再脱附释放到空气中的现象,每100g该种乳胶漆可清除甲醛120mg,比传统吸附甲醛乳胶漆清除量提升了40%。另外,防霉填料、颜料和壳多糖修饰石墨烯气凝胶添加到乳胶漆表面易产生气泡和凸起点,为克服这一缺点本发明选用有机硅类消泡剂清除气泡,与其他种类消泡剂相比,有机硅类消泡剂最适合该种乳胶漆体系。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步的说明。

实施例1。

(1)壳多糖修饰石墨烯气凝胶的制备。

a.将1g氧化石墨添加到装有300ml去离子水的烧杯中,在超声波细胞粉碎机中超声处理30min,超声功率比90%,制得氧化石墨烯水溶液。

b.将10g壳多糖添加到装有100ml去离子水的烧杯中,机械搅拌分散1.5h,搅拌转速180转/分钟,制得壳多糖水分散液。

c.将300ml氧化石墨烯水溶液添加到反应釜中,再向反应釜中加入乙二胺300ml、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)0.07g,90℃下冷凝回流反应4h;再将反应釜降温至20℃,向体系中加入100ml壳多糖水分散液,反应4h,产物抽滤洗涤3次,在-50℃下冷冻干燥24h,即得壳多糖修饰石墨烯气凝胶。

(2)吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备。

a.壳多糖修饰石墨烯气凝胶5g在高速粉碎机中粉碎25min,粉碎后的粉末目数为200目。

b.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

c.在搅拌转速至800转/分钟条件下,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、壳多糖修饰石墨烯气凝胶5g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,即得乳胶漆制品。

实施例2。

(1)壳多糖修饰石墨烯气凝胶的制备。

a.将1g氧化石墨添加到装有300ml去离子水的烧杯中,在超声波细胞粉碎机中超声处理30min,超声功率比为90%,制得氧化石墨烯水溶液。

b.将10g壳多糖添加到装有100ml去离子水的烧杯中,机械搅拌分散1.5h,搅拌转速180转/分钟,制得壳多糖水分散液。

c.将300ml氧化石墨烯水溶液添加到反应釜中,再向反应釜中加入乙二胺300ml、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)0.07g,90℃下冷凝回流反应4h;再将反应釜降温至20℃,向体系中加入100ml壳多糖水分散液,反应4h,产物抽滤洗涤3次,在-50℃下冷冻干燥24h,即得壳多糖修饰石墨烯气凝胶。

(2)吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备。

a.壳多糖修饰石墨烯气凝胶8g在高速粉碎机中粉碎25min,粉碎后的粉末目数为200目。

b.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

c.在搅拌转速至800转/分钟条件下,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、壳多糖修饰石墨烯气凝胶8g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,即得乳胶漆制品。

实施例3。

(1)壳多糖修饰石墨烯气凝胶的制备。

a.将1g氧化石墨添加到装有300ml去离子水的烧杯中,在超声波细胞粉碎机中超声处理30min,超声功率比为90%,制得氧化石墨烯水溶液。

b.将10g壳多糖添加到装有100ml去离子水的烧杯中,机械搅拌分散1.5h,搅拌转速180转/分钟,制得壳多糖水分散液。

c.将300ml氧化石墨烯水溶液添加到反应釜中,再向反应釜中加入乙二胺300ml、1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(edc)0.07g,90℃下冷凝回流反应4h;再将反应釜降温至20℃,向体系中加入100ml壳多糖水分散液,反应4h,产物抽滤洗涤3次,在-50℃下冷冻干燥24h,即得壳多糖修饰石墨烯气凝胶。

(2)吸附并去除甲醛的室内乳胶漆的制备。

a.壳多糖修饰石墨烯气凝胶10g在高速粉碎机中粉碎25min,粉碎后的粉末目数为200目。

b.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

c.在搅拌转速至800转/分钟条件下,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、壳多糖修饰石墨烯气凝胶10g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,即得乳胶漆制品。

对比例1。

(1)室内乳胶漆的制备。

a.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

b.提高搅拌转速至800转/分钟,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,分散均匀即得乳胶漆制品。

对比例2。

(1)室内乳胶漆的制备。

a.将石墨烯气凝胶1-5g在高速粉碎机中粉碎25min。

b.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

c.提高搅拌转速至800转/分钟,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、石墨烯气凝胶10g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,分散均匀即得乳胶漆制品。

对比例3。

(1)室内乳胶漆的制备。

a.依次向搅拌容器中加入去离子水25g、纳米氧化锌10g、钛白粉12g、立德粉10g;打开机械搅拌混料,搅拌共混时间为15min,搅拌转速为350转/分钟。

b.提高搅拌转速至800转/分钟,依次向搅拌容器中加入水性纯丙乳胶漆乳液50g、壳多糖10g、聚二甲基硅氧烷0.5g,搅拌共混时间为40min,分散均匀即得乳胶漆制品。

上述三个实施例和对比例进行检测,检测结果见表1。

表1.实施例和对比例检测结果。

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