发明领域
本发明属于油漆涂料领域，具体地说是涉及一种防霾高分子环保涂料及其制备方法。
背景技术：
雾霾防护，是指在日常生活中，人们选择使用防护口罩、室内空气净化器或车载空气净化器等工具，以及调整活动或出行等措施，控制空气污染对个人健康所带来的伤害，降低危害水平的各种努力。
这些措施是被动的，当空气污染尚未得到根本控制时，对于无处不在、无时不在的大气污染，各种雾霾防护措施或策略的功效都是有限的，并不能根本消除危害。
油漆是一种能牢固覆盖在物体表面，起保护、装饰、标志和其他特殊用途的化学混合物涂料。voc即挥发性有机化合物，对人体健康有巨大影响。当居室中的voc达到一定浓度时，短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重时会出现抽搐、昏迷，并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统，造成记忆力减退等严重后果。减少voc的含量，以确保建筑涂料符合环保安全性能的要求，是建筑涂料发展的总趋势。为了配合这种发展趋势，迫切需要一种使用卫生、防霾、环保安全的油漆。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供了一种防霾高分子环保涂料及其制备方法，以达到减少voc含量，使用后无毒无味、无环境污染的目的。
为达到上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种防霾高分子环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：钙沸石20-30份、空心玻璃微珠25-30份、醇酸树脂15-20份、硅酸纤维10-15份、沥青基碳纤维粉末6-15份、导电云母粉0.3份、纳米导电石墨粉2-8份、活性炭20-30份、成膜助剂8-12份、水20-30份、钛白粉7-9份、氧化锌3-5份、硅酸铝5-10份、复合纳米填料5-15份、偶联剂0.7-2份、分散剂0.5-6份、消泡剂4-8份、防腐剂3-7份、ph值调节剂1.5-2.5份、苯丙乳液30-40份、增稠剂0.5-6份、聚乙烯醇1-3份、六偏磷酸钠0.5-2份。
所述的复合纳米填料的制备：将高岭土在浓度为16-18％的盐酸中浸泡5-7小时，二者配比为1g:15ml；取出，去离子水洗涤、干燥后，在600-800℃下煅烧1-2小时，将改性的复合纳米填料取出，与三氧化二铝、石墨粉一并混合，质量配比为1：1：1.5，所述混合物与硅烷偶联剂按照质量配比为1：1混合，干燥并研磨成纳米粉末后即得；
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述成膜助剂为醇酯十二。
优选地，在本发明的较佳实施例中，所述分散剂为聚丙烯酸铵盐、聚羧酸铵盐和聚丙烯酸钠盐中的一种或多种的混合物。
另外，本发明还提供了一种防霾高分子环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在高速分散机中加入所述比例水，并依次加入所述纤维素、所述分散剂、所述钛白粉和所述氧化锌，高速分散20-30min，制成色浆；
(2)将所述色浆加入研磨机中研磨至细度为50-60μm,备用；
(3)降低速度，将所述硅酸铝、所述复合纳米填料、所述偶联剂、所述聚乙烯醇、所述六偏磷酸钠、所述防腐剂和研磨后的所述色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1000-2000r/min，搅拌20-60min，保持温度在30-45℃，得浆料；
(4)加入所述ph值调节剂，调节ph在6.5-8.5，将所述浆料经砂磨机研磨至20-40μm的细度，得到研磨好的浆料；
(5)将所述消泡剂、所述苯丙乳液和所述成膜助剂加入至所述研磨好的浆料中，加入其余原料，混合搅拌，搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min，即可得到产品。
优选地，在本发明的较佳实施例中，步骤(1)中所述高速分散速度为3000-5000r/min。
相对于现有技术，本发明的有益效果：本发明玻璃微珠表面的羟基中的氧和基材中的碳原子都有很强的亲和力，生成结构非常稳定的稀土配合物。采用沥青基碳纤维增强了材料的力学性能可以极大的吸附和清除尾气中的有害气体以及粉尘物质；本发明提供高温煅烧制得用于防治雾霾的活性炭复合材料，专门针对雾霾中的有害污染物设计，其作用原理主要是通过物理吸附作用的方式将雾霾中的污染物与空气进行分离，本发明制备的活性炭复合材料具有巨大的比表面积及发达的空隙结构，因此具有较强的吸附能力，较好的触变性、热稳定性、可塑性、粘结性和干压强度高等特点，相对现有技术能提高了活性炭净化效果12％；本发明提供了一种防霾高分子环保涂料，voc含量极低，使用后无毒无味、无环境污染。本油漆与传统墙面涂料相比，易于涂刷、干燥迅速、漆膜耐水、耐擦洗性好。防腐剂的加入，能起到杀菌、防霉等性能，是一种绿色环保的油漆。该环保油漆生产成本低，市场前景广阔。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明所述技术方案作进一步的说明。
实施例1：
本发明的实施例1提供了一种防霾高分子环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：钙沸石20份、空心玻璃微珠25份、醇酸树脂15份、硅酸纤维10份、沥青基碳纤维粉末6份、导电云母粉0.3份、纳米导电石墨粉2份、活性炭20份、成膜助剂8份、纤维素15份、水20份、钛白粉7份、氧化锌3份、硅酸铝5份、复合纳米填料5份、偶联剂0.7份、分散剂0.5份、消泡剂4份、防腐剂3份、ph值调节剂1.5份、苯丙乳液30份、增稠剂0.5份、聚乙烯醇1份、六偏磷酸钠0.5份。
所述的复合纳米填料的制备：将高岭土在浓度为16-18％的盐酸中浸泡5-7小时，二者配比为1g:15ml；取出，去离子水洗涤、干燥后，在600-800℃下煅烧1-2小时，将改性的复合纳米填料取出，与三氧化二铝、石墨粉一并混合，质量配比为1：1：1.5，所述混合物与硅烷偶联剂按照质量配比为1：1混合，干燥并研磨成纳米粉末后即得；偶联剂为kh550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。
成膜助剂为醇酯十二。
分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。
另外，本实施例还提供了一种防霾高分子环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、钛白粉和氧化锌，高速分散20min，制成色浆；
(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为50μm,备用；
(3)降低速度，将硅酸铝、复合纳米填料、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1000r/min，搅拌20min，保持温度在30℃，得浆料；
(4)加入ph值调节剂，调节ph在6.5，将浆料经砂磨机研磨至20μm的细度，得到研磨好的浆料；
(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，加入其余原料，混合搅拌，搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min，即可得到产品。
步骤(1)中高速分散速度为3000r/min。
实施例2：
本发明的实施例2提供了一种防霾高分子环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：钙沸石25份、空心玻璃微珠27份、醇酸树脂17份、硅酸纤维12份、沥青基碳纤维粉末10份、导电云母粉0.5份、纳米导电石墨粉5份、活性炭25份、成膜助剂12份、纤维素25份、水30份、钛白粉9份、氧化锌5份、硅酸铝10份、复合纳米填料15份、偶联剂2份、分散剂6份、消泡剂8份、防腐剂7份、ph值调节剂2.5份、苯丙乳液40份、增稠剂6份、聚乙烯醇3份、六偏磷酸钠2份。
所述的复合纳米填料的制备：将高岭土在浓度为16-18％的盐酸中浸泡5-7小时，二者配比为1g:15ml；取出，去离子水洗涤、干燥后，在600-800℃下煅烧1-2小时，将改性的复合纳米填料取出，与三氧化二铝、石墨粉一并混合，质量配比为1：1：1.5，所述混合物与硅烷偶联剂按照质量配比为1：1混合，干燥并研磨成纳米粉末后即得；偶联剂为kh550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。
成膜助剂为醇酯十二。
分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。
另外，本实施例还提供了一种防霾高分子环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、钛白粉和氧化锌，高速分散30min，制成色浆；
(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为60μm,备用；
(3)降低速度，将硅酸铝、复合纳米填料、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在2000r/min，搅拌60min，保持温度在45℃，得浆料；
(4)加入ph值调节剂，调节ph在8.5，将浆料经砂磨机研磨至40μm的细度，得到研磨好的浆料；
(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，加入其余原料，混合搅拌，搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min，即可得到产品。
步骤(1)中高速分散速度为5000r/min。
实施例3：
本发明的实施例3提供了一种防霾高分子环保涂料，主要包括以下原料，由重量份数计：钙沸石30份、空心玻璃微珠30份、醇酸树脂20份、硅酸纤维15份、沥青基碳纤维粉末15份、导电云母粉2份、纳米导电石墨粉8份、活性炭30份、成膜助剂10份、纤维素20份、水25份、钛白粉8份、氧化锌4份、硅酸铝7.5份、复合纳米填料10份、偶联剂1.3份、分散剂3.2份、消泡剂6份、防腐剂5份、ph值调节剂2份、苯丙乳液35份、增稠剂3.2份、聚乙烯醇2份、六偏磷酸钠1.25份。
偶联剂为kh550、增稠剂为甲基纤维素、消泡剂为聚二甲基硅氧烷、防腐剂为山梨酸。
纤维素为羟乙基纤维素。
成膜助剂为醇酯十二。
分散剂为聚丙烯酸铵盐和聚丙烯酸钠盐的混合物。
另外，本实施例还提供了一种防霾高分子环保涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)在高速分散机中加入水，并依次加入纤维素、分散剂、钛白粉和氧化锌，高速分散25min，制成色浆；
(2)将色浆加入研磨机中研磨至细度为55μm,备用；
(3)降低速度，将硅酸铝、复合纳米填料、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂和研磨后的色浆加入制漆搅拌桶，混合搅拌，转速控制在1500r/min，搅拌40min，保持温度在37℃，得浆料；
(4)加入ph值调节剂，调节ph在7.5，将浆料经砂磨机研磨至30μm的细度，得到研磨好的浆料；
(5)将消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂加入至研磨好的浆料中，加入其余原料，混合搅拌，搅拌速度450-550r/min，搅拌温度为55-65℃，搅拌时间30-45min，即可得到产品。
步骤(1)中高速分散速度为4000r/min。
以下实施例中的原料购买渠道和生产厂家分别为：
纤维素、分散剂、钛白粉和氧化锌渠道阿里巴巴，美国埃克森化工有限公司；
硅酸铝、高岭土、偶联剂、聚乙烯醇、六偏磷酸钠、防腐剂渠道无忧商务网，河北省东盛蜂蜡有限公司；
消泡剂、苯丙乳液和成膜助剂渠道盖得化工网，淮南市科迪化工科技有限公司；
其余原料渠道洛克化工网，湖北巨胜科技有限公司。
对实施例1-3所得的环保油漆进行重金属含量和空气中挥发性有机化合物含量测试，
表1环保油漆的环保性能测试结果
从表1可看出，本发明提供的环保油漆voc含量极低，均符合环保要求。