本发明属于涂料,具体涉及一种砂壁状建筑涂料及其制备方法。
背景技术:
1、近年来建筑装修材料释放甲醛的问题越来越引起重视。甲醛主要来源于胶合板,细工木板等材料中,是一种无色易溶的刺激性气体,对人体的危害比较大。目前,国内外逐渐开发出一些去甲醛的空气净化类产品,常见的有空气净化涂料、活性炭、空气净化器等。其中,空气净化涂料作为一种新型的去甲醛技术材料具有广阔的市场前景。
2、公开号为cn108329778a的中国专利申请文件公开了一种硅藻泥、活性炭复合室内装饰涂料的生产工艺,该涂料是由如下质量份数的原料组成:分散剂、表面活性剂、消泡剂、乙二醇、钛白粉、硅藻土、纯丙乳液、聚氨酯增稠剂、防腐剂、防霉剂、成膜助剂、水、活性炭;该涂料中活性炭依靠其炭自身发达的孔隙结构和表面积,可以很大程度的接触到周围空气,被动吸附一些污染物到自己的孔隙中,有效的起到杀菌、除臭、净化空气的作用。
3、但活性炭对甲醛的吸收量有限,无法做到完全吸附,在净化初期能够吸附净化甲醛,当其吸附饱和时,会使得空气中的甲醛与涂料之间存在吸附-解吸附的动态平衡。所以,在一定条件下,被吸附的甲醛有可能会被重新释放到室内环境中,造成二次污染。
4、砂壁状建筑涂料主要是由合成树脂乳液和彩砂颗粒为原料配制成的类似沙状质感的建筑涂料,砂壁状涂料独特的质感和较低的成本使其成为内外墙装饰的理想选择。鉴于此,本发明提供了一种去除甲醛相对彻底的砂壁状建筑涂料及其制备方法,降低甲醛扩散到空气中的几率。
技术实现思路
1、现有的涂料中存在去除甲醛不彻底的问题;为了解决该问题,本发明提供一种砂壁状建筑涂料及其制备方法。
2、为了实现本发明的目的,本发明采用以下技术方案:
3、第一方面,本发明提供一种砂壁状建筑涂料,所述砂壁状建筑涂料由包括如下质量份的组分组成:
4、聚氨酯乳液35-50份、zno-mgo催化剂5-8份,tca杂化物8-12份、二烯丙胺5-8份、煅烧高岭土10-15份、农作物炭化物5-10份、涂料助剂3-5份、水15-20份;
5、其中,所述tca杂化物主要是由腰果酚缩水甘油醚、氨基丙基三乙氧基硅烷与单宁酸反应制得。
6、煅烧高岭土对光的反应活性低,将其加入涂料中可使涂料具有良好的耐候性。
7、二烯丙胺可以与甲醛发生反应,甲醛分子中的羰基碳具有部分正电性,而二烯丙胺分子中氮原子上有孤对电子,具有较强的亲核性,二烯丙胺的氮原子对甲醛的羰基碳进行亲核进攻形成亚胺类化合物,可以起到辅助去甲醛的作用。
8、优选地,所述zno-mgo催化剂的制备方法包括如下步骤:
9、将硝酸锌、氯化镁、葡萄糖与水混合均匀,升温煅烧,冷却得zno-mgo催化剂。
10、硝酸锌、氯化镁在高温下分别分解生成氧化锌和氧化镁,葡萄糖在煅烧过程中会燃烧产生二氧化碳和水蒸气等气体,这些气体在逸出过程中会在氧化镁与氧化锌晶体中形成气孔,从而构成多孔结构;mgo的存在可以改善zno的电荷分离效率,减少电子-空穴对的复合几率;制得的zno-mgo催化剂能够净化室内外空气,降解空气中的甲醛、苯等有害气体;多孔结构赋予了zno-mgo催化剂较大的比表面积,这使得它能够提供更多的活性位点,增加与反应物的接触面积,提高反应效率。
11、优选地,所述硝酸锌、氯化镁与葡萄糖的质量比为1∶(1-2)∶(3-4);通过优化和调整硝酸锌、氯化镁与葡萄糖的配比,形成气孔分布均匀的zno-mgo催化剂。
12、优选地,所述煅烧的温度为750-800℃,所述煅烧的时间为3-5h。
13、优选地,所述煅烧的升温速率为3-5℃/min。
14、优选地,所述tca杂化物的制备方法包括如下步骤:
15、(1)在惰性气氛下,将腰果酚缩水甘油醚与氨基丙基三乙氧基硅烷混合均匀,升温反应,得混合物a;
16、(2)将混合物a与无水乙醇混合均匀得溶液a,将单宁酸与tris-hcl缓冲液混合均匀得溶液b,将溶液a与溶液b混合均匀进行反应,旋转蒸发除去无水乙醇,得tca杂化物。
17、优选地,所述步骤(1)中,腰果酚缩水甘油醚与氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为(2-4)∶1;反应的温度为80-90℃,反应的时间为1-2h。
18、优选地,在步骤(2)中,所述单宁酸的用量为氨基丙基三乙氧基硅烷质量的50%-80%。
19、优选地,所述tris-hcl缓冲液的ph为8-8.5。
20、优选地,所述农作物炭化物的制备方法包括如下步骤:
21、将玉米秸秆、小麦秸秆和稻壳粉碎,混合均匀得农作物颗粒,将农作物颗粒进行炭化处理得农作物炭化物。
22、炭化处理后的农作物具有一定的表面粗糙度,能够增加附着力,这有助于提高涂料的耐久性和稳定性,减少涂层脱落和开裂的风险;与传统彩砂相比,农作物炭化物通常重量较轻,可以减轻涂料的整体重量,降低涂料的生产成本。
23、优选地,所述炭化处理的温度为450-550℃,所述炭化处理的时间为1-3h;在该温度和时间范围下,得到的农作物炭化物结构稳定。
24、优选地,所述农作物炭化物的粒径为60-100目;农作物炭化物大小适中,在涂料中容易分散,分布均匀。
25、优选地,所述涂料助剂选自杀菌防腐剂、增稠剂中的一种或多种。
26、第二方面,本发明提供了上述砂壁状建筑涂料的制备方法,包括如下步骤:
27、将聚氨酯乳液、zno-mgo催化剂、tca杂化物、二烯丙胺和水混合均匀,加入煅烧高岭土和农作物炭化物混合均匀,再加入涂料助剂混合均匀得砂壁状建筑涂料。
28、综上所述,本发明的有益效果如下:
29、(1)本发明利用葡萄糖在高温下分解形成碳骨架,形成多孔结构的zno/mgo催化剂,zno/mgo催化剂表面被紫外线刺激后,能激发电子跃迁,形成活性高的电子-空穴对并迁移到表面时,生成氢氧自由基、过氧化氢等活性氧化物,这些活性氧化物的强氧化性能够将甲醛氧化分解为二氧化碳和水等无害物质,从而达到去除甲醛的目的;利用葡萄糖形成的多孔结构提高了zno-mgo催化剂的比表面积,使其能容纳更多的甲醛分子,增加了甲醛与活性位点的碰撞概率,促进甲醛的氧化分解反应;
30、(2)本发明制备的tca杂化物,通过构建致密的交联网络实现高效耐污防水性能;腰果酚缩水甘油醚与氨基丙基三乙氧基硅烷反应形成交联网状结构,同时引入单宁酸,一方面单宁酸中的酚羟基与氨基丙基三乙氧基硅烷的氨基可以发生反应,形成更加密集的交联网络,从而提高涂料的交联密度,增强涂料的物理性能;另一方面单宁酸的多酚结构及腰果酚缩水甘油醚的长链结构的化学稳定性可以抵抗化学性污渍的侵蚀,减少化学反应导致的污染,氨基丙基三乙氧基硅烷的硅氧烷基团具有一定的疏水性,可以减少水性污渍附着;同时zno-mgo催化剂可以分解部分吸附在涂料表面的污染物,赋予涂料自清洁性能;
31、(3)本发明利用经炭化处理后的废弃农作物作为骨料为涂料带来粗糙的质感和性能,同时农作物炭化物其本身的多孔结构和较大的比表面积可以吸附部分甲醛,净化空气;农作物炭化物的加入也可以增强涂料的耐磨性和覆盖能力;
32、(4)本发明涂料配方中添加的zno-mgo催化剂与农作物炭化物可以达到吸附甲醛并去除甲醛的目的,tca杂化物可以提高涂料的耐水性和耐污性,涂料配方中采用环保型的聚氨酯乳液以及涂料助剂,不会产生其它有害副产物;本发明砂壁状建筑涂料的制备方法简单,制得的砂壁状建筑涂料具有优异的去甲醛性能和良好的耐水性、耐污性。
1.一种砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述砂壁状建筑涂料由包括如下质量份的组分组成:
2.根据权利要求1所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述zno-mgo催化剂的制备方法包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述硝酸锌、氯化镁与葡萄糖的质量比为1∶(1-2)∶(3-4)。
4.根据权利要求2所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述煅烧的温度为750-800℃,所述煅烧的时间为3-5h。
5.根据权利要求1所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述tca杂化物的制备方法包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述步骤(1)中,腰果酚缩水甘油醚与氨基丙基三乙氧基硅烷的质量比为(2-4)∶1;反应的温度为80-90℃,反应的时间为1-2h。
7.根据权利要求5所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,在步骤(2)中,所述单宁酸的用量为氨基丙基三乙氧基硅烷质量的50%-80%。
8.根据权利要求1所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述农作物炭化物的制备方法包括如下步骤:
9.根据权利要求1所述的砂壁状建筑涂料,其特征在于,所述涂料助剂选自杀菌防腐剂、增稠剂中的一种或多种。
10.一种如权利要求1-9任一项所述的砂壁状建筑涂料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
