金字塔工艺品用涂料及释放远红外负离子金字塔工艺品的制作方法

文档序号:18090566发布日期:2019-07-06 10:44阅读:309来源:国知局

本发明涉及功能工艺制品技术领域,特别是涉及一种金字塔工艺品用涂料及释放远红外负离子金字塔工艺品。



背景技术:

随着人类文明、生产活动,特别是工业化程度的日益提高,污染越来越严重,特别是人们渴望优雅、健康、环保的环境,于是环保材料、健康材料应运而生。负离子作为一种有益于人体健康和生态环境的离子,但由于负离子在作用时容易发生团聚,有效的减少了负离子的释放数,因此制备一种能释放远红外负离子的工艺品成为研究的热点之一。

据有关文献报道,森林、瀑布区空气负离子浓度约为10~15万/cm3,城市公园的空气负离子浓度约为1000~2000个/cm3,街道绿化区内空气负离子浓度约为100~200个/cm3,都市住宅区空气负离子浓度约为40~50个/cm3,室内空调长时间工作后空气负离子浓度为0~25个/cm3,而维持人体健康的负离子数为1000~2000个/cm3,长期生活在低负离子浓度的环境下,易出现乏力、恶心等症状,因此目前空气负离子已被当作评价环境和空气质量的一个重要指标,室内空气污染对人类健康的危害己经成了目前最受社会关注的热点问题之一。而室内装饰装修涂料和家具释放的甲醛等有害气体是造成室内空气污染的主要原因之一,其对人体的呼吸系统、造血机能、神经系统和生殖系统有非常严重的毒害作用,因此高效持久地净化室内有害气体保持清新健康环境成为了人们追求的目标。

为了适应越来越高的环境保护和人类健康越来越严格的要求,使工艺品摆件既达到环保要求,又能提高人体免疫力以促进人体健康成为目前功能工艺品工业的一个发展方向。研制、生产高档次的环保、保健型工艺品,是一项适应市场竞争迫在眉睫的任务。

而释放远红外负离子金字塔工艺品正是由此而产生的一种全新的健康环应2~3小时后,加入40~50mln,n-二甲基甲酰胺,继续反应3~4小时,再次加入40~60mln,n-二甲基甲酰胺继续反应5~7小时,得到甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

进一步地,所述十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物其制备过程分为两步骤:

(1)十四碳烯琥珀酸电气石酯的制备:称取5~10g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入20~40mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,加热至55~65℃;取10~15g十四碳烯琥珀酸酐置于烧杯中,加入6~12ml的n,n-二甲基甲酰胺将其溶解,之后使用恒压分液漏斗加入三口烧瓶中,在55~65℃反应2~4小时;反应结束后,离心分离,收集底部产物;将底部产物用无水乙醇洗涤,在60~70℃烘干即得十四碳烯琥珀酸电气石酯;

(2)十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:取40~60ml乙酸乙烯酯加入三口烧瓶中,之后加入6~12g十四碳烯琥珀酸电气石酯,将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,加热至65~75℃;取0.1~0.3g偶氮二异丁腈置于烧杯中,加入8~10ml甲醇溶解,完全溶解后加三口烧瓶中,待反应2~3小时后,加入40~50ml的n,n-二甲基甲酰胺,继续反应2~4小时,再次加入40~60ml的n,n-二甲基甲酰胺继续反应5~7小时,得到十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

进一步地,所述顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物其制备过程分为两步骤:

(1)顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物的制备:取40~60ml乙酸乙烯酯置于三口烧瓶中,加热至65~75℃;接着将0.1~0.3g偶氮二异丁腈溶解于8~10ml甲醇中,加入三口烧瓶中,反应0.5~2小时;随后加入8~15g顺丁烯二酸酐,继续反应1.5~3小时后,加入0.05~0.1g偶氮二异丁腈,继续反应2~4小时后;加入90~100ml的n,n-二甲基甲酰胺,继续反应4~6小时,得到含酸酐活性基团的顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物;

保型工艺品,其健康环保性表现为:①能够持续释放大量有益于人体健康的负离子,提高空气中负离子浓度;②能够高效祛除游离在室内空气中的甲醛、氨、苯等有害污染物质,净化空气,使新装修的居室在五天内就能够安全入住;③具有抗菌抑菌功能,有效抑制细菌分裂滋生,使之失去增生与繁殖的条件,④辐射与人体吸收波长相匹配的远红外线。释放远红外负离子金字塔工艺品集多项功能于一体,通过对空气的净化,改善空气质量,达到增强人体免疫力、预防多种疾病的辅助作用。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题之一是提供一种金字塔工艺品用涂料。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液80~150重量份,含电气石的功能聚合物10~20重量份,分散剂1.5~2重量份,消泡剂0.1~0.3重量份,增稠剂2~5重量份,流平剂1~3重量份,甲基硅醇钾1~5重量份,骨胶粉10~15重量份,成膜剂1~3重量份,去离子水100~150重量份。

在本发明的一些技术方案中,所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.1~0.3g用去离子水2~5g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1~3g、碳酸氢钠0.02~0.06g和去离子水10~30g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液升温至75~80℃,加入引发剂溶液;

将甲基丙烯酸甲酯6~12g、苯乙烯5~7g、丙烯酸丁酯6~10g、丙烯酸羟乙酯2~4g、甲基丙烯酸0.3~0.5g、丙烯酰胺0.1~0.4g、丙烯酸羟丙酯0.5~1.2g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的5~20%作为种子单体加入四口烧瓶,加入完毕后,于75~80℃保温10~30分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯8~15g、丙烯酸丁酯6~10g、丙烯酸羟乙酯2~4g、甲基丙烯酸0.4~0.9g、丙烯酰胺0.1~0.3g、丙烯酸羟丙酯1.5~2.0g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液控制加入到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,升温至85~90℃保温1~2小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用氨水调节ph至7~8,过滤出料,得到羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将60~70g羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂10~16g充分混合,搅拌5~20分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,过滤后得到水性聚氨酯乳液。

传统的单组分水性聚氨酯体系分子量低,交联度低,漆膜性能差,不能满足现有的需要,为了提升漆膜的硬度、耐热性和耐化学品等性能,常常利用具有低表面能和高热稳定性的有机硅单体进行改性。但是由于普通的多烷基有机硅单体容易在水相中水解缩聚,尤其当反应体系中有机硅单体含量较多时,会严重影响羟基丙烯酸树脂的稳定性,同时有机硅单体的双键反应活性不够,另外因为硅单体导致的相分离现象容易使得漆膜性能不均匀。

在本发明的一些技术方案中,所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备多面体低聚倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.1~0.3g用去离子水2~5g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1~3g、碳酸氢钠0.02~0.06g和去离子水10~30g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液升温至75~80℃,加入引发剂溶液;

将混合单体和混合单体质量0.1~2%的多面体低聚倍半硅氧烷充分混匀,作为核单体混合液;其中混合单体为甲基丙烯酸甲酯6~12g、苯乙烯5~7g、丙烯酸丁酯6~10g、丙烯酸羟乙酯2~4g、甲基丙烯酸0.3~0.5g、丙烯酰胺0.1~0.4g、丙烯酸羟丙酯0.5~1.2g的混合物;

取核单体混合液体积的5~20%作为种子单体加入四口烧瓶,加入完毕后,于75~80℃保温10~30分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯8~15g、丙烯酸丁酯6~10g、丙烯酸羟乙酯2~4g、甲基丙烯酸0.4~0.9g、丙烯酰胺0.1~0.3g、丙烯酸羟丙酯1.5~2.0g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液控制加入到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,升温至85~90℃保温1~2小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用氨水调节ph至7~8,过滤出料,得到多面体低聚倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将60~70g多面体低聚倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂10~16g充分混合,搅拌5~20分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,过滤后得到水性聚氨酯乳液。

作为优选,所述多面体低聚倍半硅氧烷占混合单体质量的1%。

进一步地,所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物、十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物、顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物中的一种或几种的混合物。

进一步地,所述甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物其制备过程分为两步骤:

(1)甲基丙烯酸电气石酯的制备:称取5~10g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入30~40mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,加热至35~45℃;将3~6ml甲基丙烯酸酐加入到该反应体系中,于35~45℃反应2~3小时;反应结束后,离心分离,收集底部产物;将底部产物用无水乙醇洗涤,在60~70℃烘干即得甲基丙烯酸电气石酯;

(2)甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:取40~60ml乙酸乙烯酯加入三口烧瓶中,之后加入5~10g甲基丙烯酸电气石酯,将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,加热至65~75℃;取0.1~0.3g偶氮二异丁腈置于烧杯中,加入8~10ml甲醇溶解,完全溶解后加入三口烧瓶中,于65~75℃反(2)顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:称取5~10g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入20~40mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,加热至35~45℃;取2.5~5g顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物置于烧杯中,加入10~20ml的n,n-二甲基甲酰胺将其溶解,之后使用恒压分液漏斗加入三口烧瓶中,于35~45℃反应2~3小时;反应结束后,离心分离,收集底部产物;将底部产物用无水乙醇洗涤,在60~70℃烘干即得顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

作为优选,所述含电气石的功能聚合物为十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯共聚物。

进一步地,所述多面体低聚倍半硅氧烷为八乙烯基倍半硅氧烷和/或二乙烯基低聚倍半硅氧烷。优选地,所述多面体低聚倍半硅氧烷为八乙烯基倍半硅氧烷和二乙烯基低聚倍半硅氧烷以质量比1:1组成的混合物。

本发明所要解决的另一技术问题提供一种释放远红外负离子金字塔工艺品,将其摆放在家用或者办公区域,不仅有利于环境质量的改善,同时也是身心健康的最佳调节剂,可以柔化建筑的线条,调节人的心理,放松精神,缓解焦躁,稳定情绪,使人心情舒畅。

本发明公开一种释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂或刷涂金字塔工艺品用涂料;

进一步地,所述锥形塔体的材质选自铁、不锈钢、钛、磁石、金属合金中的任意一种。

进一步地,所述金字塔工艺品用涂料喷涂或刷涂厚度为0.05~0.5mm。

本发明所述金字塔工艺品用涂料具有以下效果:

1、吸附空气中的有害物质,如甲醛、乙醛、硫化氢、烟气等;

2、释放高浓度负离子,清除来自空气的污染;

3、负电荷与空气中尘埃粒子及固体颗粒碰撞,使颗粒荷电产生聚合作用,形成较大颗粒靠自身重力沉降下来;

4、平衡空气中的氧气和负离子及静电和电荷成分;

5、抵消电脑辐射,形成负离子保护层,有效减少高压静电对人体的伤害,呵护你的肌肤。

本发明释放远红外负离子金字塔工艺品改变了以往工艺品只能观赏不具备实际应用价值的传统观念,具有杀菌除尘的功效,其释放的负离子可通过神经反射作用使人体内环境得到调节、稳定和平衡,调动人体潜在的自我防御能力,提高免疫功能,从而达到保健、强身与治疗的功效.改善人体亚健康状况。

具体实施方式

实施例中原料介绍如下:

分散剂,厂家广东顺德长昊贸易有限公司,型号cp218,主要成分聚丙烯酸钠盐。

消泡剂,厂家江苏市海安石油化工厂,型号gp300,主要成分聚醚。

增稠剂,厂家东莞市百年宏图化工科技有限公司,主要成分聚醚型聚氨酯。

流平剂,厂家阜阳市诗雅涤新材料科技有限公司,型号syd688,主要成分丙烯酸。

甲基硅醇钾,厂家大庆合正化工有限公司。

骨胶粉,厂家东莞市中邦包装材料有限公司。

成膜剂,厂家武汉亿科德精细化工有限公司,型号ecod-flex80,主要成分为二丙二醇二苯甲酸酯和二乙二醇二苯甲酸酯。

在未作具体说明的情况下,引发剂具体使用过硫酸钾。

在未作具体说明的情况下,实施例中乳化剂为反应型阴离子乳化剂,牌号为cops-2,厂家广州市越佳贸易有限公司。

水性固化剂,具体使用拜耳水性固化剂bayhydurxp2487/1,用二丙二醇甲醚醋酸酯稀释至80%固含量,主要成分是基于六亚甲基二异氰酯的亲水性脂肪族聚异氰酸酯。

电气石,厂家灵寿县灵之峰矿产品加工厂,粒度1000目。

在本发明未作具体说明的情况下,八乙烯基倍半硅氧烷的制备过程如下:向反应容器中加入245ml无水乙醇、30ml蒸馏水和0.5mol乙烯基三乙氧基硅烷的混合溶液,室温搅拌使其充分混合均匀,然后逐渐加入质量分数35%的盐酸调节ph为3;将反应容器置于恒温水浴锅中,升温至60℃反应10小时;反应完毕后,将反应产物冷却至室温,抽滤,得到白色结晶粉末;将白色结晶粉末用环己烷洗涤后,于50℃真空干燥12小时;将真空干燥后的固体在四氢呋喃和甲醇(体积比1:3)中重结晶,于50℃真空干燥12小时,得到八乙烯基倍半硅氧烷。

二乙烯基低聚倍半硅氧烷,参考专利申请号201410612556.6的实施例一制备得到。

涂膜的制备:将金字塔工艺品用涂料涂布于干净的马口铁片上,然后在室温下充分干燥7天,等待水分全部挥发和交联反应的完成,测定涂膜的光泽度、附着力、硬度和耐化学介质等性能。

摆杆硬度:采用天津市材料试验机厂的qby型摆杆式涂膜硬度计,依据gb/t1730-1993测试涂膜硬度。

铅笔硬度:采用国标gb/t6739-2006提供的方法,使用铅笔硬度法测定,铅笔硬度是指用铅笔来进行涂膜硬度的测定,涂膜的硬度可由能够穿透涂膜厚度深达底面的铅笔号数来表示,实验测量硬度范围为hb-6h。

附着力测试:按照国标gb9286-88提供的方法,使用附着力仪采用划格法测定漆膜附着力。

光泽度:采用60°角wgg60-e4型光泽度计,依据hg/t3828-2006测试涂膜光泽。

耐化学试剂性:参照国标gb/t1763-1979中的点滴法,分别配制好10%h2so4、10%hcl、10%醋酸、10%naoh溶液和丙酮、二甲苯和乙醇试剂,分别取适量滴于水平的试样板上,液滴半径大约2~3cm,浸泡48小时,达到规定的接触时间后,取出样板擦拭干净,观察样板上与试剂接触的涂膜位置是否起泡,剥落和变色,若不起泡、不剥落、允许轻微变色,则说明该涂膜耐介质合格。

实施例1

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.25g用去离子水2g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1.5g、碳酸氢钠0.05g和去离子水10g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液以2℃/分钟升温至80℃,加入引发剂溶液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、苯乙烯5.5g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯0.8g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的10%作为种子单体以0.5g/min的速度缓慢滴加进入四口烧瓶,滴加完毕后,于80℃保温20分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯1.7g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液以0.5g/min的速度滴加到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,以2℃/分钟升温至85℃保温1小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用质量分数30%的氨水调节ph至7,使用200目尼龙布过滤出料,得到羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将70g羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂12g充分混合,以300转/分钟搅拌6分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,使用200目尼龙布过滤后得到水性聚氨酯乳液。

所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程分为两步骤:

(1)甲基丙烯酸电气石酯的制备:称取5g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入30mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,以2℃/分钟加热至40℃;将4ml甲基丙烯酸酐以0.5g/min的速度缓慢滴入到该反应体系中,于40℃反应2小时;反应结束后,以3000转/分钟离心20分钟,收集底部产物;将底部产物用其重量100倍的无水乙醇洗涤,在70℃烘干10小时即得甲基丙烯酸电气石酯;

(2)甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:取50ml乙酸乙烯酯加入三口烧瓶中,之后加入5g甲基丙烯酸电气石酯,将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,以2℃/分钟加热至70℃;取0.187g偶氮二异丁腈置于烧杯中,加入8.4ml甲醇溶解,完全溶解后以0.5g/min的速度缓慢滴入三口烧瓶中,于70℃反应2小时后,加入42mln,n-二甲基甲酰胺,继续反应3小时,再次加入50mln,n-二甲基甲酰胺继续反应5小时,得到甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例2

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.25g用去离子水2g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1.5g、碳酸氢钠0.05g和去离子水10g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液以2℃/分钟升温至80℃,加入引发剂溶液;

将混合单体和混合单体质量0.3%的八乙烯基倍半硅氧烷充分混匀,作为核单体混合液;其中混合单体为甲基丙烯酸甲酯10g、苯乙烯5.5g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯0.8g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的10%作为种子单体以0.5g/min的速度缓慢滴加进入四口烧瓶,滴加完毕后,于80℃保温20分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯1.7g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液以0.5g/min的速度滴加到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,以2℃/分钟升温至85℃保温1小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用质量分数30%的氨水调节ph至7,使用200目尼龙布过滤出料,得到八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将70g八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂12g充分混合,以300转/分钟搅拌6分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,使用200目尼龙布过滤后得到水性聚氨酯乳液。

所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例1。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例3

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.25g用去离子水2g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1.5g、碳酸氢钠0.05g和去离子水10g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液以2℃/分钟升温至80℃,加入引发剂溶液;

将混合单体和混合单体质量0.6%的八乙烯基倍半硅氧烷充分混匀,作为核单体混合液;其中混合单体为甲基丙烯酸甲酯10g、苯乙烯5.5g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯0.8g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的10%作为种子单体以0.5g/min的速度缓慢滴加进入四口烧瓶,滴加完毕后,于80℃保温20分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯1.7g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液以0.5g/min的速度滴加到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,以2℃/分钟升温至85℃保温1小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用质量分数30%的氨水调节ph至7,使用200目尼龙布过滤出料,得到八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将70g八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂12g充分混合,以300转/分钟搅拌6分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,使用200目尼龙布过滤后得到水性聚氨酯乳液。

所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例1。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例4

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.25g用去离子水2g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1.5g、碳酸氢钠0.05g和去离子水10g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液以2℃/分钟升温至80℃,加入引发剂溶液;

将混合单体和混合单体质量1.0%的八乙烯基倍半硅氧烷充分混匀,作为核单体混合液;其中混合单体为甲基丙烯酸甲酯10g、苯乙烯5.5g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯0.8g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的10%作为种子单体以0.5g/min的速度缓慢滴加进入四口烧瓶,滴加完毕后,于80℃保温20分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯1.7g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液以0.5g/min的速度滴加到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,以2℃/分钟升温至85℃保温1小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用质量分数30%的氨水调节ph至7,使用200目尼龙布过滤出料,得到八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将70g八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂12g充分混合,以300转/分钟搅拌6分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,使用200目尼龙布过滤后得到水性聚氨酯乳液。

所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例1。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例5

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程为:

(1)采用种子乳液聚合法制备八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液:

将引发剂0.25g用去离子水2g充分溶解得到引发剂溶液;在装有搅拌桨、冷凝管、温度计和蠕动泵的四口烧瓶中加入乳化剂1.5g、碳酸氢钠0.05g和去离子水10g,搅拌均匀形成均相溶液;将均相溶液以2℃/分钟升温至80℃,加入引发剂溶液;

将混合单体和混合单体质量2.0%的八乙烯基倍半硅氧烷充分混匀,作为核单体混合液;其中混合单体为甲基丙烯酸甲酯10g、苯乙烯5.5g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯0.8g混合均匀,作为核单体混合液;

取核单体混合液体积的10%作为种子单体以0.5g/min的速度缓慢滴加进入四口烧瓶,滴加完毕后,于80℃保温20分钟,得到种子乳液;

将甲基丙烯酸甲酯10g、丙烯酸丁酯7g、丙烯酸羟乙酯3g、甲基丙烯酸0.5g、丙烯酰胺0.25g、丙烯酸羟丙酯1.7g混合,作为壳单体混合液;

将壳单体混合液和剩余核单体混合液以0.5g/min的速度滴加到种子乳液中继续反应,待所有单体滴加完毕后,以2℃/分钟升温至85℃保温1小时使单体充分反应,得到反应乳液;

最后,将反应乳液自然降温至室温,用质量分数30%的氨水调节ph至7,使用200目尼龙布过滤出料,得到八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液;

(2)将70g八乙烯基倍半硅氧烷改性的羟基丙烯酸树脂乳液与水性固化剂12g充分混合,以300转/分钟搅拌6分钟,然后静置等待搅拌过程中产生的泡沫消失,使用200目尼龙布过滤后得到水性聚氨酯乳液。

所述含电气石的功能聚合物为甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例1。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

表1涂膜性能测试研究

实施例6

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程同实施例4。

所述含电气石的功能聚合物为十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程分为两步骤:

(1)十四碳烯琥珀酸电气石酯的制备:称取10g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入30mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,以2℃/份加热至60℃;取14g十四碳烯琥珀酸酐置于烧杯中,加入10ml的n,n-二甲基甲酰胺将其溶解,之后使用恒压分液漏斗以0.5g/min的速度滴入三口烧瓶中,在60℃反应3小时;反应结束后,以3000转/分钟离心20分钟,收集底部产物;将底部产物用其重量100倍的无水乙醇洗涤,在70℃烘干10小时即得十四碳烯琥珀酸电气石酯;

(2)十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:取50ml乙酸乙烯酯加入三口烧瓶中,之后加入10g十四碳烯琥珀酸电气石酯,将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,以2℃/份加热至70℃;取0.187g偶氮二异丁腈置于烧杯中,加入8.4ml甲醇溶解,完全溶解后以0.5g/min的速度滴入三口烧瓶中,待反应2小时后,加入42ml的n,n-二甲基甲酰胺,继续反应3小时,再次加入50ml的n,n-二甲基甲酰胺继续反应5小时,得到十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例7

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程同实施例4。

所述含电气石的功能聚合物为顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程分为两步骤:

(1)顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物的制备:取50ml乙酸乙烯酯置于三口烧瓶中,以2℃/分钟加热至70℃;接着将0.187g偶氮二异丁腈溶解于8.4ml甲醇中,以0.5g/min的速度滴入三口烧瓶中,反应0.5小时;随后加入10g顺丁烯二酸酐,继续反应1.5小时后,加入0.093g偶氮二异丁腈,继续反应3小时后;加入92ml的n,n-二甲基甲酰胺,继续反应5小时,得到含酸酐活性基团的顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物;

(2)顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的制备:称取5g电气石粉末放置于三口烧瓶中,并加入30mln,n-二甲基甲酰胺作为溶剂,之后将三口烧瓶置于恒温油浴锅中,以2℃/分钟加热至40℃;取2.5g顺丁烯二酸酐-乙酸乙烯酯共聚物置于烧杯中,加入10ml的n,n-二甲基甲酰胺将其溶解,之后使用恒压分液漏斗以0.5g/min的速度缓慢滴入三口烧瓶中,于40℃反应2小时;反应结束后,以3000转/分钟离心20分钟,收集底部产物;将底部产物用其重量100倍的无水乙醇洗涤,在70℃烘干10小时即得顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例8

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程同实施例4,区别在于:将八乙烯基倍半硅氧烷替换为二乙烯基低聚倍半硅氧烷。

所述含电气石的功能聚合物为十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例6。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

实施例9

释放远红外负离子金字塔工艺品,包括塔体,所述塔体的外表面喷涂金字塔工艺品用涂料,喷涂厚度为0.3mm。

所述塔体为常规金字塔形状,内部为空腔,塔体高80cm,塔体底边长120cm,塔体厚度1.5cm。

所述锥形塔体材质为纯铁。

所述金字塔工艺品用涂料按重量份由以下原料制备而成:水性聚氨酯乳液130重量份,含电气石的功能聚合物20重量份,分散剂1.5重量份,消泡剂0.3重量份,增稠剂2重量份,流平剂1重量份,甲基硅醇钾1.7重量份,骨胶粉10重量份,成膜剂2重量份,去离子水100重量份。

所述水性聚氨酯乳液的制备过程同实施例4,区别在于:将八乙烯基倍半硅氧烷替换为八乙烯基倍半硅氧烷和二乙烯基低聚倍半硅氧烷以质量比1:1组成的混合物。

所述含电气石的功能聚合物为十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物,其制备过程同实施例6。

所述金字塔工艺品用涂料其制备方法为:首先将分散剂加入去离子水中,以2000转/分钟高速搅拌1分钟后,添加含电气石的功能聚合物,继续以2000转/分钟高速分散30分钟,得到浆料;将水性聚氨酯乳液加入浆料中以400转/分钟低速搅拌1.5小时,接着依次加入消泡剂、增稠剂、流平剂、甲基硅醇钾和骨胶粉,继续以400转/分钟搅拌50分钟,使用200目尼龙布过滤出料,得到所述金字塔工艺品用涂料。

对实施例4、实施例6~7金字塔工艺品用涂料进行负离子释放量和远红外辐射率测试,负离子释放量按照hg/t-2009进行测试,远红外辐射率按照nim-06-03-2000《法向全辐射发射率检定标准/系统操作规范》进行。

具体测试结果见表2。

本发明使用含电气石的功能聚合物替换电气石,负离子释放量相较现有的文献(健康环保型建筑内墙涂料的研制,冯艳文)负离子释放量和远红外发射率明显上升。

负离子释放量是由于电气石释放负离子是因为电气石能够电离附近空气,从而产生负氧离子,而电气石由于表面能较高,会产生严重的团聚现象,从而降低电气石粉体的比表面积;而含电气石的功能聚合物可以降低电气石的表面能,从而改善其团聚现象,增大其比表面积从而增加了电气石的负离子释放量。其次电气石释放负离子是由于其压电性和热电性,同时聚乙酸乙烯酯属于弹性体,对内部的电气石会有应力刺激,而这种刺激也会使电气石释放更多的负离子。最后含电气石的功能聚合物改善了电气石的表面极性,使其表面能变小,所以团聚现象明显减少,而表现出较好的分散性。

远红外辐射率发生变化的原因是当电气石受到外界温度变化或者应力变化等刺激时,其内部分子偶极矩会发生变化,使部分分子向高能级发生跃迁,而这些分子并不稳定,当它们向低能级跃迁时会释放部分能量,这部分能量就是电气石释放的远红外线。而含电气石的功能聚合物改善了电气石的表面极性,使更多电气石能接收到上述变化,所以含电气石的功能聚合物对电气石的表面改性提高了电气石的远红外辐射率。

制得注意的是,在甲基丙烯酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物、十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物、顺丁烯二酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物这三种功能共聚物中,十四碳烯琥珀酸电气石酯-乙酸乙烯酯功能共聚物的综合性能更优。

对实施例1~9金字塔工艺品用涂料按照国标gb13022-1991进行力学性能检测,得到涂膜的的弹性模量以及拉伸强度。

具体测试结果见表3。

表3涂膜力学性能测试表

应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为了清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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