CN103589327B - 光固化除甲醛环保涂料及其制备方法 - Google Patents

光固化除甲醛环保涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明揭示了一种光固化除甲醛环保涂料及其制备方法，其包括具有如下重量百分含量的组分：聚氨酯丙烯酸树脂15-25、环氧丙烯酸树脂20-30、甲基丙烯酸羟乙酯1-10、三丙二醇二丙烯酸酯20-30、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10-20、光引发剂6-12、除甲醛助剂5-15、消泡助剂2-5、以及填充粉5-15。采用本发明配方和制备方法制造的除甲醛环保涂料，其具有较好的甲醛净化性能及甲醛净化效果的持久性。

Description

光固化除甲醛环保涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种建筑涂料及其制备方法，特别是涉及一种光固化除甲醛环保涂料及其制备方法。
背景技术
甲醛(Formaldehyde)，分子式为HCOH，是最简单的醛类，通常情况下是一种可燃、无色及有刺激性的气体。易溶于水、醇和醚。37％甲醛水溶液俗称***，即生物尸体防腐剂，专用在防腐甚至防蛀方面，甲醛常被广泛用在民生消费用品、树脂及黏着剂等，并且也常大量用于各类人造板、油漆、涂料及壁纸的制造，尤其木造装潢大量使用木芯板、层积板等板材。在我国有毒化学品优先控制名单中，甲醛列居第二位，世界卫生组织(WHO)2004年6月15日已公布甲醛为第一类致癌和致畸物质，甲醛是居家生活中的隐形杀手。
甲醛对人体的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面，对人体皮肤和粘膜有强烈的刺激作用，可使细胞中的蛋白质凝固变性，抑制一切细胞机能，长期接触低剂量甲醛可引起慢性呼吸道疾病，引起鼻咽癌、结肠癌、脑癌、细胞核的基因突变、DNA单链内交连和DNA与蛋白质交连及抑制DNA损伤的修复、妊娠综合症、引起新生儿染色体异常、白血病、引起青少年记忆力和智力下降。在所有接触者中，儿童和孕妇对甲醛尤为敏感，危害也就更大。经WHO证实，长期居住在甲醛0.5ppm污染长达半年以上，易患血癌、鼻咽癌及呼吸***的疾病，甲醛的浓度在每立方米空气中达到0.06～0.07毫克/立方米时，儿童就会发生轻微气喘。
目前现有家具、装饰板、天花板、壁纸以及地板的使用材料，不管是基材或粘着剂均存在含有甲醛的风险，极大地增加了居家环境安全风险。
发明内容
本发明的目的在于开发一种除甲醛环保涂料，其主要具有较好的甲醛净化性能及甲醛净化效果的持久性。
为了达到上述目的，本发明提供的核心技术方案如下：一种光固化除甲醛环保涂料，其特征在于其包括具有如下重量百分含量的组分：聚氨酯丙烯酸树脂15-25、环氧丙烯酸树脂20-30、甲基丙烯酸羟乙酯1-10、三丙二醇二丙烯酸酯20-30、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10-20、光引发剂6-12、除甲醛助剂5-15、消泡助剂2-5、以及填充粉5-15。
或者，一种光固化除甲醛环保涂料，其特征在于其包括具有如下重量百分含量的组分：聚氨酯丙烯酸树脂20-30、环氧丙烯酸树脂20-30、甲基丙烯酸羟乙酯1-10、1,6-己二醇二丙烯酸酯15-25、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15-25、光引发剂6-12、除甲醛助剂5-15、消泡助剂2-5、以及填充粉5-15。
此外，本发明还提供了如下附属技术方案：
所述除甲醛助剂的成分为几丁聚醣。
所述光固化除甲醛环保涂料，其制备方法包括如下步骤：先以三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及光引发剂于温度45度条件下搅拌溶解，再将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂加入搅拌分散均匀，然后将填充粉分成三等分分批加入，最后将除甲醛助剂、消泡助剂和甲基丙烯酸羟乙酯加入前面已分散好的混合液中搅拌均匀即成。
或者，所述光固化除甲醛环保涂料，其制备方法包括如下步骤：先以1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及光引发剂于温度45度条件下搅拌溶解，再将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂加入搅拌分散均匀，然后将填充份分成三等分分批加入，最后将除甲醛助剂、消泡助剂和甲基丙烯酸羟乙酯加入前面已分散好的混合液中搅拌均匀即成。
具体来说，通过选用特殊聚氨酯丙烯酸树脂及特殊耐磨树脂，增加涂膜的物理、化学性质，其中特殊的耐磨树脂包括环氧丙烯酸树脂。
通过选用特殊的助剂配方，使涂料达到吸收分解甲醛的效果，助剂的成分最主要是几丁聚醣(甲壳素Chitosan)，其结构特殊具有强大反应性的胺基(－NH2)可与许多气态的有害物质进行化学反应，因此对于逸散至空气中的甲醛、TVOC(总体有机释放量)，几丁聚醣皆能将其捕捉并消除，最终达到净化空气的目的。
几丁聚醣系由虾蟹壳的甲壳质制得，结构类似聚醣类物质，它的单体结构特殊，多个高极性的官能基使其可将建材中释放的甲醛分子集空气中游离甲醛分子分解为微量的水气及挥发性极低的无害物质”肟”(additionofderivativeofammonia氨衍生物之加成反应)(其特征是具有-C＝N-OH基)具有天然及环保的特质，不会造成环境的二次污染。
光固化除甲醛环保涂料地板表面之UV面漆层:(以每m2UV面漆涂布量12g,添加比率15％计算)：12g/m2×15％＝1.8g/m2(每m2添加量)。
以上剂量经由换算每平方米可吸附分解1.62×10-2mole/m2单位的甲醛,甲醛分子量为30,再经由换算得出(1.6×10-2mole/m2)×30g/mole＝0.486g/m2＝486mg/m2。
亦即依以上比例添加及涂布后每平方米可吸附甲醛量为486mg。
以甲醛释出量的国家标准而言,F3板材每0.075m2(5cm×15cm×10片)总释出量最高不得超过1.5mg,亦即每m2总释出量最高不会超过20mg。
依空间而言,假设面积为100m2,地面铺满100m2,空间高度为3m,亦即在这300m3的空间,可吸附分解甲醛能力为48600mg,而甲醛的浓度在每立方米空气中达到0.36mg/m3,人们处于这个空间就会相当不舒服，而且依上述数据换算在这300m3的空间除非使用的板材标准超过1.5mg/L,面积超过2430m2(但几乎没有这种可能性),因此该发明的处理甲醛的能力是足够的。
由于每个案例,装潢条件不同,背景值不同,环境温湿度不同,甲醛逸散速率也不同,因此有效期限无法一概而论,但依以上数据，工程完成后若室内没有刻意、大量新的甲醛污染源的问题,效果就能永久维持有效。
经检验，本发明送检通过甲醛净化性能，甲醛净化效果持久性检验结果符合国家建材行业标准JC/T1074-2008(室内空气净化功能涂覆材料净化性能)(I类)规定的技术指标要求，见表1。
甲醛净化效果检验数据
序号 检验项目 标准要求(I类) 检验结果
1 甲醛净化性能(％) ≥75 89.6
2 甲醛净化效果持久性(％) ≥60 85.7
表1
可见，通过使用特殊聚氨酯丙烯酸树脂及特殊耐磨树脂，提高了涂料的韧性、耐磨性能，大大提升了涂料表面效果。搭配特殊除甲醛助剂在形成干膜后可达到除甲醛的效果。该方法操作容易、干燥速度快、流平佳。较现有传统涂料有较佳的环保特性。而且，本发明所提供的光固化除甲醛环保涂料，其克服了现有传统涂料只能达到美观保护的功能，不仅具美观保护的功能、又增加了清除基材本身造成的甲醛、以及空气中的游离甲醛，从而显著地减少资源浪费及兼顾环境保护的功能，降低企业制造成本，提高企业产能；大大提升环境卫生安全，并同样达到节能减碳的效果。
具体实施方式
实施例一
实施例一配制方式：
步骤1：先以三丙二醇二丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与光引发剂于温度45度的条件下搅拌、溶解。
步骤2：将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂依序加入已制备好的混合液中搅拌分散均匀。
步骤3：将填充粉分成三等份分批加入，并使其完全分散均匀。直至无悬浮、沉淀之现象。
步骤4：将除甲醛助剂、消泡助剂、甲基丙烯酸羟乙酯另外搅拌分散均匀后加入前面已分散好之混合液中，搅拌均匀直至无悬浮、沉淀之现象。
实施例二
实施例二配制方式：
步骤1：先以1,6-己二醇二丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与光引发剂于温度45度的条件下搅拌、溶解。
步骤2：将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂依序加入已制备好的混合液中搅拌分散均匀。
步骤3：将填充粉分成三等份分批加入，并使其完全分散均匀。直至无悬浮、沉淀之现象。
步骤4：将除甲醛助剂、消泡助剂、甲基丙烯酸羟乙酯另外搅拌分散均匀后加入前面已分散好之混合液中，搅拌均匀直至无悬浮、沉淀之现象。
对比例一
对比例一配制方式：
步骤1：先以二丙二醇二丙烯酸酯及三羟甲基丙烷三丙烯酸酯与光引发剂于温度45度的条件下搅拌、溶解。
步骤2：将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂依序加入已制备好的混合液中搅拌分散均匀。
步骤3：将填充粉分成三等份分批加入，并使其完全分散均匀。直至无悬浮、沉淀之现象。
步骤4：将除甲醛助剂、消泡助剂、甲基丙烯酸羟乙酯另外搅拌分散均匀后加入前面已分散好之混合液中，搅拌均匀直至无悬浮、沉淀之现象。
对比例二
对比例二配制方式：
步骤1：先以甲基丙烯酸羟乙酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯与光引发剂于温度45度的条件下搅拌、溶解。
步骤2：将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂依序加入已制备好的混合液中搅拌分散均匀。
步骤3：将填充粉分成三等份分批加入，并使其完全分散均匀。直至无悬浮、沉淀之现象。
步骤4：将除甲醛助剂、消泡助剂、聚乙二醇(400)二丙烯酸酯另外搅拌分散均匀后加入前面已分散好之混合液中，搅拌均匀直至无悬浮、沉淀之现象。
上述各实施例与对比例的性能比对，见表2。
性能对比
表2
可见，采用本发明配方和制备方法制造的除甲醛环保涂料，其尤其在甲醛净化性能及甲醛净化效果的持久性上，效果明显优于对比涂料，达到85％以上，大大提升了环境卫生及安全，是绿色环保涂料。
需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种光固化除甲醛环保涂料，其特征在于其包括具有如下重量百分含量的组分：聚氨酯丙烯酸树脂15-25、环氧丙烯酸树脂20-30、甲基丙烯酸羟乙酯1-10、三丙二醇二丙烯酸酯20-30、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10-20、光引发剂6-12、除甲醛助剂5-15、消泡助剂2-5、以及填充粉5-15；所述除甲醛助剂的成分为几丁聚醣。
2.如权利要求1所述光固化除甲醛环保涂料，其特征在于其制备方法包括如下步骤：先以三丙二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及光引发剂于温度45度条件下搅拌溶解，再将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂加入搅拌分散均匀，然后将填充粉分成三等份分批加入，最后将除甲醛助剂、消泡助剂和甲基丙烯酸羟乙酯加入前面已分散好的混合液中搅拌均匀即成。
3.一种光固化除甲醛环保涂料，其特征在于其包括具有如下重量百分含量的组分：聚氨酯丙烯酸树脂20-30、环氧丙烯酸树脂20-30、甲基丙烯酸羟乙酯1-10、1,6-己二醇二丙烯酸酯15-25、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯15-25、光引发剂6-12、除甲醛助剂5-15、消泡助剂2-5、以及填充粉5-15；所述除甲醛助剂的成分为几丁聚醣；所述光固化除甲醛环保涂料的制备方法包括如下步骤：先以1,6-己二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯以及光引发剂于温度45度条件下搅拌溶解，再将聚氨酯丙烯酸树脂、环氧丙烯酸树脂加入搅拌分散均匀，然后将填充粉分成三等份分批加入，最后将除甲醛助剂、消泡助剂和甲基丙烯酸羟乙酯加入前面已分散好的混合液中搅拌均匀即成。
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