本发明涉及无机除醛技术领域，具体公开了一种水性无机净醛内墙乳胶漆及其制备方法。
背景技术
无机涂料，在建筑工程中常用的涂料是碱金属硅酸盐水溶液和胶体二氧化硅的水分散液。用以上两种成膜物，可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料，再加入颜料、填料以及各种助剂，可制成硅酸盐和硅溶胶(胶体二氧化硅)无机涂料，具有良好的耐水、耐碱、耐污染、耐气性能。其使用寿命是一般有机涂层的5～10倍，甚至更长，能使涂层不受气候与干湿变化影响。从环保角度而言，无机涂料又具备有机涂料不可比拟的天然环保优势。
净醛涂料是新型室内装修材料。经济的发展推动着人们环保意识的提高，环境质量问题受到了人们的广泛关注，净醛涂料能有效解除了消费对室内装修选材的困惑、烦恼。消费者在大量装修材料的使用提高生活品质的同时，也造成室内空气质量的不断恶化，对人体的危害，特别是对抵抗力较差的老人、儿童和孕妇的危害，已成为关注的热点问题。抗甲醛涂料是室内内墙装修的环保材料，可以有效减少室内空气的主要污染，减少装修带给我们的危害。
“健康，环保，节能，高效”已形成人类发展所共同遵循的基本原则。近年来在世界范围内又提出了可持续发展的总原则，这都将成为促进和推动无机和净醛涂料发展的强大动力。实际上，无机涂料的发展已经受到普遍重视，日本和欧洲一些国家还提出“涂料无机化”的观点。这些都将预示这无机涂料具备很大的发展优势和潜力。
水性有机净醛内墙乳胶漆在施工工艺是：打磨腻子基层——涂刷底漆(1遍)——有机净醛内墙乳胶漆(1～2遍)，这需要两种或两种以上的涂层。而本发明的水性无机净醛内墙乳胶漆其施工优点是兼具底漆和面漆，直接两遍成型，从而节省成本，又提高施工效率。
技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有的有机净醛内墙涂料的漆膜和施工缺陷，提供一种水性无机净醛内墙乳胶漆及其制备方法，该水性无机净醛内墙乳胶漆可以渗透进入基层并与基层发生石化反应，可底、面两用，可重复喷涂或刷涂，打磨性和填充性好，丰满度和光泽可调整；漆膜耐化学性优良，而且是生态涂料，不含致敏源，无毒无味，对人无刺激，具有较好的净味和甲醛吸附功能。
为了实现以上目的，本发明通过包括以下技术方案实现的：一种水性无机净醛内墙乳胶漆，包括以下原料组分及重量百分比：
优选地，所述纤维素的重量百分比为0.4～0.5％。
优选地，所述水性助溶剂的重量百分比为1.5～2％。
优选地，所述水性润湿剂的重量百分比为0.15～0.3％。
优选地，所述水性分散剂的重量百分比为0.5～1.0％。
优选地，所述水性消泡剂的重量百分比为0.2～0.5％。
优选地，所述颜料的重量百分比为10～18％。
优选地，所述填料的重量百分比为20～25％。
优选地，所述竹炭粉的重量百分比为1～2％。
优选地，所述无机硅酸钾的重量百分比为10～12％。
优选地，所述无机硅溶胶的重量百分比为10～12％。
优选地，所述净醛乳液的重量百分比为15～20％。
优选地，所述成膜促进剂的重量百分比为1.0～2％。
优选地，所述水性增稠剂的重量百分比为0.3～0.5％。
优选地，所述的水的重量百分比为15～35％。
优选地，所述纤维素为羟乙基纤维素或羟丙基甲基纤维素。
优选地，所述水性助溶剂为乙二醇苯醚或医药级丙二醇，含量≥99％。
更优选地，所述的水性助溶剂为中基行ge100或陶氏eph～6。
优选地，所述水性润湿剂为有机硅改性润湿剂和丙烯酸改性的润湿剂中任意一种或者两种。
更优选地，所述水性润湿剂的型号为sn～wet～996或bd109。
所述水性分散剂为聚丙烯酸铵盐分散剂。
更优选地，所述水性分散剂的型号为巴斯夫cx～4320或罗门哈斯orotan1124。
优选地，所述水性消泡剂为有机硅、矿物油或聚醚类改性消泡剂中任意一种。
更优选地，所述水性消泡剂的型号选自foamstarast2410ac、foamastermo2134、sn～nxz或sn～321c。
优选地，所述颜料为金红石型钛白粉、氧化铁红、氧化铁黄及氧化铁黑的任意一种或者多种。
优选地，所述填料包括硫酸钡、碳酸钙、硅酸钙、云母粉和滑石粉中的任意一种或多种。
优选地，所述的竹炭粉为纳米级植物白竹炭粉，最佳使用炭粉粒径600目。
优选地，所述无机硅酸钾的摩尔比量大于6，而低摩尔无机硅酸钾的溶液碱性过高会破坏无机硅溶胶的稳定结构，会使无机硅溶胶变成凝胶或固体析出，也会破坏体系的ph值，从而会出现脱粉，耐水性差等问题。因而本发明采用无机硅酸钾满足高摩尔比量大于6的要求，其碱性低，耐水性较好。
优选地，所述无机硅溶胶的粒径小于100nm，所述无机硅溶胶中sio2含量大于30％。
更优选地，所述无机硅溶胶一般市场上的无机硅溶胶是石英砂做原料用强碱naoh去溶解反应，会生成大粒径100nm～1μm，na2o含量大于1.0％的硅溶胶，这种无机硅溶胶极易产生自聚，储存及相容性差。本发明采用硅溶解法制备无机硅溶胶，硅溶解法是以无机或有机碱作催化剂，以单质硅与纯水反应来制备硅溶胶，硅溶胶的粒径均匀，易于控制。
优选地，所述净味抗醛乳液的固含量为40～45％，所述净醛乳液中需具有净味或除醛功能。
更优选地，所述的净醛乳液为陶氏sf408或万华8169或ec0338ap。
优选地，所述水性增稠剂选自缔合型聚氨酯类增稠剂和疏水改性碱溶性乳液型增稠剂中的一种或两种。
更优选地，所述水性增稠剂的型号为克莱恩hs30000、亚仕兰250hbr、阿克苏alcoguml～344或艾迪科450vf。
优选地，所述的水是纯洁、干净，不含有杂质或细菌的水。
更优选地，所述水是为纯净水要求达到国标gb17323中ph值在5.0～7.0。
本发明还提供一种制备上述水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将15～20％重量份的纯净水预先投入搅拌机，搅拌速度为200～300rpm/min，然后缓慢加入0.3～0.6％重量份的纤维素、0.5～2％重量份的水性分散剂和0.1～1.5％重量份的水性消泡剂，低速混合分散5～15min，直至所述纤维素完全润湿或溶解至无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入1～3％重量份的水性助溶剂和0.1～0.5％重量份的水性润湿剂，加入完毕后，将搅拌速度升至700～1200rpm/min，高速分散10～20min；
3)搅拌状态下加入15～35％重量份的填料、8～25％重量份的颜料及1～5％重量份的竹炭粉，加入完毕后，将搅拌速度升至1000～1200rpm/min，搅拌25～35min，高速分散至细度<50微米，过滤，获得浆料混合物半成品；
4)将转速调整至500～700rpm/min，边搅拌边缓慢加入10～15％重量份的无机硅酸钾、5～15％重量份的无机硅溶胶和10～30％重量份的净醛乳液，搅拌15～30min；
5)再缓慢加入1～3％重量份的成膜促进剂，0.1～1.5％重量份的水性消泡剂，最后加入0.1～0.6％重量份的水性增稠剂和余量的水，在500～700rpm/min的速度下搅拌10～30min，用100～120目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
综上所述，本发明提供一种水性无机净醛内墙乳胶漆及其制备方法，本发明的有益技术效果如下：
本发明获得的水性无机净醛内墙乳胶漆其主要优点是直接用于建筑物施工表面，原料便宜、制作容易、高透气性，可保持墙体干燥，不生霉菌，不需底漆，直接深入基层并与之化学锚固，不起皮不脱落可作为底漆也可以做为面漆，可重复喷涂或滚涂，底漆打磨性和填充性好，面漆漆膜丰满，光泽可调整；漆膜干燥后抗碱性侵蚀，与矿质基层同属碱性，不会受碱性物质的破坏而导致色斑、粉化以及分层，同时具有优异的净味和甲醛吸附功能。漆膜甲醛净化效果持久性≥70％(国标≥60％)，甲醛净化效率≥83％(国标≥75％)。本发明获得水性无机净醛内墙乳胶漆是生态涂料，不含致敏源，无毒无味，对人无刺激，甲醛释放量比普通有机水性涂料更低更环保，甲醛含量测试为ng，符合安全、环保、节能的要求且有利于人身健康，喷涂效率高，成本低，适合工业化生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明，应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。
下面结合实施例进一步阐述本发明。应理解，实施例仅用于说明本发明，而非限制本发明的范围。
表1中为实施例1～8中各原料组分的配比，表中各原料组分的含量为重量份。
实施例1
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入5kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(ge100)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至900rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入150kg钛白粉及125kg的碳酸钙(calcigloss～ip)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1000rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(型号万华8169)及100kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
表1实施例1～8中各原料组分的重量配比
实施例2
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入4kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(ge100)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至900rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入170kg钛白粉及125kg的碳酸钙(1250目广福cc1000)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(型号万华8169)及100kg无机硅酸钾，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的3kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例3
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入4kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(陶氏eph～6)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至900rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入150kg钛白粉及125kg的碳酸钙(calcigloss～ip)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(型号万华8169)及100kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例4
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入5kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(ge100)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至900rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入170kg钛白粉及125kg的碳酸钙(1250目广福cc1000)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(sf408)及100kg无机硅酸钾，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例5
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入5kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(陶氏eph～6)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至900rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入150kg钛白粉及125kg的碳酸钙(calcigloss～ip)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(sf408)及100kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例6
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入5kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(ge100)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至1200rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入150kg钛白粉及125kg的碳酸钙(calcigloss～ip)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg净醛乳液(sf408)及100kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例7
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入4kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(ge100)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至1200rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入170kg钛白粉及125kg的碳酸钙(1250目广福cc1000)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg苯丙乳液(ec0338ap)及100kg无机硅酸钾和50kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的5kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
实施例8
一种制备水性无机净醛内墙乳胶漆的方法，包括以下工艺步骤：
1)将180kg水预先投入搅拌机，然后开机300rpm/min搅拌状态下缓慢逐一加入5kg的羟乙基纤维素(型号hs30000yp2)及10kg水性分散剂(型号cx～4320)和3kg水性消泡剂(型号sn～321c)，混合分散5min，确保羟乙基纤维素无结团现象；
2)继续搅拌状态下加入10kg水性助溶剂(陶氏eph～6)及2kg水性润湿剂(型号sn～wet～996)，随着粘度逐渐升高逐步将搅拌速度升至1200rpm/min，高速分散10min，至羟乙基纤维素完全溶解；
3)搅拌状态下缓慢逐一加入150kg钛白粉及125kg的碳酸钙(calcigloss～ip)，15kg竹炭粉(南昌竹生富)，50kg云母粉及50kg滑石粉，加完后用20kg水冲洗搅拌叶和缸边，最后1200rpm/min高速分散25min，检测细度，即获得半成品浆料混合物；
4)将转速调整至500rpm/min，边搅拌边依次加入150kg苯丙乳液(ec0338ap)及50kg无机硅酸钾和100kg无机硅溶胶，再缓慢加入15kg成膜促进剂(型号oxfilm351)和水性消泡剂(foamastermo2134)搅拌15min；
5)加入用水3:1稀释的3kg水性增稠剂(型号alcoguml～344)调整粘度和用水3:1稀释下加入1.5kg防腐剂(型号lx300)，最后加入余下水，慢速500rpm/min搅拌10min，用100目的滤网过滤获得水性无机净醛内墙乳胶漆。
检测结果：
根据检测标准gb/t9756～2009《合成树脂乳液内墙涂料》及无机涂料的行业技术要求对实施例1～8中的水性无机净醛内墙乳胶漆进行测试，性能测试结果如表2、3所示：
表2实施例1至4中水性无机净醛内墙乳胶漆产品的技术性能检测结果
表3实施例5至8中水性无机净醛内墙乳胶漆产品的技术性能检测结果
从表2、3可以看出，实施例1～8获得水性无机净醛内墙乳胶漆的各项性能均符合检测指标。
根据检测标准jc/t1074～2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》对实施例1～8中的水性无机净醛内墙乳胶漆进行测试表2、3可以看出甲醛净化效率和持久性远大于行业标准要求。
根据检测标准gb18582～2008《室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量》实施例1至8水性无机净醛内墙乳胶漆所获得的甲醛释放量比一般水性涂料更低，甲醛释放量更低甚至nd(notdetected简写，翻译为未检出)。
无机树脂的选择上采用苯丙乳液、无机硅溶胶和无机硅酸钾三者组合的配方体系。其耐化学性能也更为优秀。
以上的实施例是为了说明本发明公开的实施方案，并不能理解为对本发明的限制。此外，本文所列出的各种修改以及发明中方法、组合物的变化，在不脱离本发明的范围和精神的前提下对本领域内的技术人员来说是显而易见的。虽然已结合本发明的多种具体优选实施例对本发明进行了具体的描述，但应当理解，本发明不应仅限于这些具体实施例。事实上，各种如上所述的对本领域内的技术人员来说显而易见的修改来获取发明都应包括在本发明的范围内。