一種能夠釋放負離子的水性丙烯酸涂料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于新型建筑涂料等領(lǐng)域，具體涉及制備一種能夠釋放負離子的水性丙烯酸涂料的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]負離子粉作為一種具有特殊功能的新型無機材料而受到人們的關(guān)注，負離子粉體中的成分是以含硼為特征的鋁、鈉、鐵、鋰環(huán)狀結(jié)構(gòu)的硅酸鹽物質(zhì)，類質(zhì)同象發(fā)育，具有熱電性和壓電性，因此受到環(huán)境的影響，如微小的溫度和壓力變化就會釋放出負離子。
[0003]由于負離子具有抑菌除臭、吸附細菌灰塵、凈化空氣、消除人體疲勞、促進人體健康的功能，所以在涂料上得到廣泛應(yīng)用，如發(fā)明專利CN 201210009282.2“負離子健康涂料”公開了一種負離子健康涂料，由0.2?1.5界1:%負離子添加劑和98.5?99.8界1:%涂料基材組成，所述負離子添加劑，由下述組分按質(zhì)量份組成:珊瑚化石10?15份；電氣石10?15份；蛋白石30?50份；蛇紋石15?20份；麥飯石2?4份；奇冰石10?15份；北投石2?4份；醫(yī)王石2?4份；貝殼3?6份；三氧化二鐵2?4份；三氧化二鋁2?4份；氧化鋯2?4份；磷酸鋯2?4份；該發(fā)明的負離子健康涂料刷涂后產(chǎn)生的空氣離子溶度高，功效持久。發(fā)明專利200910015035.1 “負離子健康室內(nèi)涂料”公開了一種在普通涂料中加入了負離子釋放材料，利用負離子的殺菌除臭釋放負氧離子功能；負離子材料是由電氣石等多種功能性材料復(fù)合，按一定的配方比例和普通涂料有機結(jié)合；該涂料能有效防護電磁輻射對人體傷害，它不僅對人身體有著防護電磁輻射的作用，同時對具有凈化周圍環(huán)境的功能；同時具有遠紅外功能，殺菌除臭，凈化居室空氣。專利201210500790.0 “一種產(chǎn)生負離子的環(huán)保涂料及其制備方法”公開了一種產(chǎn)生負離子的環(huán)保涂料及其制備方法。該涂料按重量份，包括如下成分:電氣石10-30、納米Ti02l-10、水性漆30-70。其中所述水性漆為市售的丙烯酸類水性木器漆或聚氨酯水性木器漆。該發(fā)明的涂料為水性漆，在噴涂和干燥過程中均不會釋放笨、甲苯等有害健康的揮發(fā)性有機溶劑，且因在組分中包含產(chǎn)生負離子的電氣石和納米T12,噴涂在家具后，能持續(xù)釋放負離子，改善人體多種功能，有利于健康，改善室內(nèi)居住環(huán)境，提供自然環(huán)保的生活空間。專利201310452143.1 “一種能釋放空氣負離子的內(nèi)墻環(huán)保涂料”公開了一種能釋放空氣負離子的內(nèi)墻涂料按重量配比為:水:22-22.5% ；1.5%纖維素醚溶液:4-6% ;PH值調(diào)節(jié)劑:0.1-0.14% ;分散劑:0.6-0.7% ;潤濕劑:
0.09-0.11% ;丙二醇:0.9-1.1% ;消泡劑:0.3-0.4% ;成膜:0.6-0.7% ;增白劑:0.05-0.15% ；殺菌劑:0.1-0.3%;重鈣:23-24% ;鈦白粉:5-7% ；輕鈣:14-16% ;高嶺土:7-9% ；乳液:11-12% ;負離子添加劑:1-2% ;增稠劑:3-5%。該涂料能釋放高濃度空氣負離子，能顯著改善室內(nèi)居住環(huán)境，保持清新健康的生活。專利201410220937 “一種負離子環(huán)保涂料”公開了一種負離子環(huán)保涂料，其配方按重量份包括如下組分:去離子水20-30份，分散劑0.3-0.5份，聚酯樹脂10-30份，防腐劑0.1-0.3份，乙二醇0.8-1.2份，成膜助劑0.8-1份，羥丙基甲基纖維素0.1-0.2份，負離子添加劑15-35份，增稠劑0.3-0.5份。該發(fā)明所述的一種負離子環(huán)保涂料，不但可以迅速吸除異味、還能長期吸除煙味并釋放出負離子，凈化了室內(nèi)空氣。
[0004]縱觀這些專利，目前的負離子涂料都是將負離子粉作為添加劑直接經(jīng)處理或未經(jīng)處理加入到涂料配方中，這樣做由于負離子粉表面羥基多，容易出現(xiàn)涂料凝膠化現(xiàn)象，造成涂料的儲存穩(wěn)定性差，而且由于負離子粉與涂料基料是簡單的物理結(jié)合反應(yīng)，導(dǎo)致涂料的適用期較短，容易沉降分層。因此，我們發(fā)現(xiàn)將負離子粉有機的結(jié)合在涂料樹脂材料的分子鏈上可以克服這些缺點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠釋放負離子的水性丙烯酸涂料的制作方法，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
1、帶有不飽和雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑改性負離子粉的制備
稱取100份的負離子粉加入到100-200份的環(huán)己烷中，超聲波分散約30min后，加入1-5份硅烷偶聯(lián)劑，80-90°C攪拌反應(yīng)3-5小時，抽濾后真空干燥得帶有不飽和雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑改性負離子粉；
2、水性丙烯酸乳液的合成
2.1配方組成(重量份):
改性負離子粉1-5
丙烯酸(AA )1-3
丙烯酸丁酯(BA)10-25
苯乙烯(ST )25-40
雙丙酮丙烯酰胺(DAAM) 0.5-3.0
引發(fā)劑過硫酸鉀0.5-1.0 (加入水配成濃度為10%的溶液)
乳化劑十二烷基硫酸鈉 0.5-3.0 乳化劑 OP- 100.5-3.0
己二酰肼，0.5-3.0
水40-50
2.2非預(yù)乳化半連續(xù)加料工藝制備水性丙烯酸乳液。
[0006]在裝有冷凝器、攪拌器及溫度計的四頸瓶中，加入單體((雙丙酮丙烯酰胺(DAAM )、丙烯酸丁酯(BA )、苯乙烯(ST )、丙烯酸(AA ))總量的10-20%的混合單體、全部量的改性負離子粉、引發(fā)劑總量40-50%的過硫酸鉀、全部量的水、全部量的乳化劑，攪拌混合均勻后，加熱升溫到86°C，慢滴剩余的80-90%的混合單體及引發(fā)劑總量40-50%的過硫酸鉀溶液，2-3h滴完，而后升溫到90°C熟化lh。降溫至30- 400C，加氨水調(diào)PH= 7.0-8.0,加入計算量的己二酰肼，即可得到固含量為45-55%的室溫交聯(lián)型藍白色黏稠丙烯酸乳液；
3、水性丙烯酸涂料的配制
將水性丙烯酸乳液45-50份、填料20-22份、著色顏料3_18份、成膜助劑1.5-10份、流平增稠劑0.5-1.5份、軟化水9-23份、其它助劑0.5-3.5份，混合研磨均勻后出料。所述其它助劑包括分散劑、潤濕劑、消泡劑、防霉劑和中和劑。
[0007]本發(fā)明所述的娃燒偶聯(lián)劑為乙稀基娃燒偶聯(lián)劑。
[0008]本發(fā)明所述的分散劑是指烯基單體與不飽和羧酸共聚的鹽類；
本發(fā)明所述的潤濕劑是指聚醚改性的炔醇類；
本發(fā)明所述的消泡劑是指聚醚改性的有機硅類；
本發(fā)明所述的中和劑是指揮發(fā)性有機胺類。
[0009]本發(fā)明具有的優(yōu)點是:
性能測試:經(jīng)測試，本發(fā)明制備的能夠凈化環(huán)境、釋放負離子的水性丙烯酸涂料負離子釋放量為1000-2000個/cm3，對細菌、灰塵、煙霧微粒的吸收率達95%以上。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點是:
制備的水性丙烯酸涂料克服涂料凝膠化現(xiàn)象，提高涂料的貯藏穩(wěn)定性和適用期；同時由于負離子粉能不斷釋放堿性負離子，克服了在乳液聚合過程中由于引發(fā)劑分解導(dǎo)致的體系偏酸性問題，使體系的酸堿性穩(wěn)定。
【具體實施方式】
[0011]以下是本發(fā)明的幾個具體實施例，進一步說明本發(fā)明，但是本發(fā)明不僅限于此。
[0012]實施例1
1、帶有不飽和雙鍵的硅烷偶聯(lián)劑改性負離子粉的制備
稱取100份的負離子粉加入到140份的環(huán)己烷中，超聲波分散約30min后，加入1.5份乙烯基硅烷偶聯(lián)劑，80°C攪拌反應(yīng)3.5小時，抽濾后真空干燥得帶有不飽和雙鍵的改性負離子粉；
2、水性丙烯酸乳液的合成
2.1配方組成(重量份):
改性負離子粉3.0
丙烯酸(AA )1.5
丙烯酸丁酯(BA)15
苯乙烯(ST )30
雙丙酮丙烯酰胺(DAAM) 1.5
引發(fā)劑過硫酸鉀0.5 (加入水配成濃度為10%的溶液)
乳化劑十二烷基硫酸鈉 0.5 乳化劑0P-100.5
己二酰肼，0.5
水40
2.2非預(yù)乳化半連續(xù)加料工藝制備水性丙烯酸乳液。
[0013]在裝有冷凝器、攪拌器及溫度計的四頸瓶中，加入單體(雙丙酮丙烯酰胺(DAAM)、丙烯酸丁酯(BA )、苯乙烯(ST )、丙烯酸(AA ))總量的10%的混合單體、全部量的改性負離子粉、引發(fā)劑總量40%的過硫酸鉀、全部量的水、全部量的乳化劑，攪拌混合均勻后，加熱升溫到86°C，慢滴剩余的90%的混合單體及引發(fā)劑總量60%的過硫酸鉀溶液，2h滴完，而后升溫到90°C熟化lh。降溫至30°C，加氨水調(diào)pH=7.0，加入計算量的己二酰肼，即可得到固含量約為45%的室溫交聯(lián)型藍白色黏稠丙烯酸乳液；
3、水性丙烯酸涂料的配制將水性丙烯酸乳液45份、填料20份、著色顏料5份、成膜助劑1.5份、流平增稠劑