技术领域
[0001] 本
发明涉及
建筑材料领域，具体地说，涉及一种健康、环保的室内用除甲醛抗菌环保水漆及其制备方法。
背景技术
[0002] 随着环保政策的施压，消费者环保意识的不断提升，尤其全国各地省市出台了VOC排放限量标准，鼓励使用非
溶剂型涂料，给水性漆等环保涂料的发展带来了机遇。水性漆是以水作为溶剂，以水性
树脂作为主要成分的漆，其不含
有机溶剂，不含苯、
甲苯、二甲苯、甲醛、游离TDI不含有毒重金属，无毒无刺激气味，对人体无害，不污染环境，漆膜丰满、晶莹透亮、柔韧性好，并且具有耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、干燥快、使用方便等特点，因此虽然传统涂料依然占据着较大的市场份额，但是水性漆是绿色产业，是漆类未来发展的方向。
[0003] 目前市面上已有的水漆虽然都具有较好的防锈性、耐腐性、
稳定性和环保性，但在抗菌方面的功能并不多见，而少量具有该功能的涂料又只是在原来
基础上添加
杀菌剂，其弊病是有毒性、不安全、易溶出、耐久性差，更不能承受数千次的反复洗刷与消毒，难以达到要求。因此，如何开发一种具有抗菌、除甲醛效果，同时兼具安全、环保，防锈性、耐腐性、稳定性好的水漆是
现有技术人员亟须解决的一个难题。
发明内容
[0004] 本发明根据上述技术背景，提供一种室内用除甲醛抗菌环保水漆及其制备方法，该水漆不仅抗菌效果显著，同时甲醛含量近乎为零，是一种健康环保，同时能
净化空气的涂料，适合各种室内专用。
[0005] 为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：
[0006] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆，其特征在于，按照重量份配比，所述除甲醛抗菌环保水漆的组分包括：水性自交联聚
丙烯酸树脂乳液20-35份、去离子水15-25份、
银离子溶液0.3-1份、金红石型
钛白粉3-5份、玛雅蓝5-10份、
纳米级二氧化
硅3-5份、
增稠剂0.2-0.6份、醇酯十二成膜助剂0.5-1.5份、
流平剂0.5-1.5份、润湿剂0.3-1份、丙烯酸共聚物
钾盐分散剂0.3-1份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.1-0.3份、防霉杀菌剂0.3-1份、
氨水PH调节剂适量。
[0007] 进一步地，所述各组分的具体重量份数为：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液20份、去离子水15份、银离子溶液0.3份、金红石型钛白粉3份、玛雅蓝5份、纳米级
二氧化硅3份、增稠剂0.2份、醇酯十二成膜助剂0.5份、流平剂0.5份、润湿剂0.3份、丙烯酸共聚物
钾盐分散剂0.3份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.1份、防霉杀菌剂0.3份、氨水PH调节剂适量。
[0008] 进一步地，所述各组分的具体重量份数为：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、银离子溶液0.7份、金红石型钛白粉4份、玛雅蓝8份、纳米级二氧化硅4份、增稠剂0.4份、醇酯十二成膜助剂1份、流平剂1份、润湿剂0.7份、丙烯酸共聚物钾盐分散剂0.7份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.2份、防霉杀菌剂0.7份、氨水PH调节剂适量。
[0009] 进一步地，所述各组分的具体重量份数为：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液35份、去离子水25份、银离子溶液1份、金红石型钛白粉5份、玛雅蓝10份、纳米级二氧化硅5份、增稠剂0.6份、醇酯十二成膜助剂1.5份、流平剂1.5份、润湿剂1份、丙烯酸共聚物钾盐分散剂1份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.3份、防霉杀菌剂1份、氨水PH调节剂适量。
[0010] 进一步地，所述增稠剂包括羟乙基
纤维素和丙烯酸缔合型增稠剂，所述羟乙基
纤维素和丙烯酸缔合型增稠剂的重量份比例为1∶1。
[0011] 进一步地，所述纳米二氧化硅粒径为10-20nm。
[0012] 进一步地，所述流平剂为丙烯酸共聚物、有机硅、氟
碳表面活性剂中的一种。
[0013] 进一步地，所述润湿剂包括无机类、有机类和高分子类润湿剂。
[0014] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆的制备方法，包括以下步骤：
[0015] A、首先，按上述重量份数称取金红石型钛白粉和玛雅蓝，将其放入
研磨机中混合研磨，研磨细度为400-800目；
[0016] B、再按上述重量份数称取羟乙基纤维素，将其加入水中溶解完全，然后在其中加入润湿剂、丙烯酸共聚物钾盐分散剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂，搅拌10-15分钟，观察所有添加的原料充分溶解后即可；
[0017] C、将A中获得的混合物粉料缓慢加入到B溶液中并用
搅拌机进行搅拌，粉料加入的时间控制在20-40分钟之间，搅拌机的搅拌时间为20-30分钟，转速为2000-3000转/分钟，溶液的
温度控制在60-80度之间，混合均匀得到
浆液；
[0018] D、将C中的浆液放入搅拌罐中，然后将水性自交联聚丙烯酸树脂乳液和银离子溶液加入到浆液中，缓慢搅拌，其中搅拌转速为200-300转/分钟；
[0019] E、将醇酯十二成膜助剂、流平剂、防霉杀菌剂加入到D浆液中，然后用氨水PH调节剂将PH调整到8-9，搅拌30-40分钟；
[0020] F、将丙烯酸缔合型增稠剂稀释，然后缓慢加入到E中，搅拌时间为20-30分钟，然后过滤、
包装即可。
[0021] 本发明所用原料功效如下：
[0022] 水性自交联聚丙烯酸树脂乳液由于具有优良的物理、化学性质，因而作为涂料得到了广泛应用。其通过分子设计，将适当的官能团引入到
聚合物分子链中，则聚合物分子可通过官能团间反应而交联
固化，形成网络结构，提高聚合物内聚
力，从而充分发挥其性能，提高耐热性、耐水性及使用温度。
[0023] 银离子溶液使用的机理是指在其使用过程中，缓慢释放出Ag+，因为Ag+在很浓的情况下能破坏细菌细胞膜或强烈地吸引细菌体中酶蛋白的疏基，并迅速结合在一起，降低细塬
生物活性酶的活性，具有抗菌作用。
[0024] 金红石型钛白粉含二氧化钛在95％以上，具有耐高温、耐低温、耐
腐蚀、高强度、小比重等优异性能，其内部孔隙的孔径在0.27-0.98纳米之间，呈晶体排列，带弱电性，同时具有较好的光氧化活性；而甲醛、氨、苯、甲苯、二甲苯等有机物分子直径都在0.4-0.62纳米之间，且都是极性分子，容易被rutile
吸附并光氧化分解成H2O和CO2。通过rutile
晶体结构独特的捕捉吸附功效，将甲醛、苯、TVOC等有毒气体牢牢
锁住并分解，能有效净化室内空气，且不会造成二次污染。
[0025] 玛雅蓝是无色的凹凸棒石黏土混合了一种来自
植物的靛青成分形成的，可以称为世界上最早的
纳米材料之一，玛雅蓝具有三大特性：纳米级分子吸附力——对埃米级、纳米级分子直径的气体化合物超强吸附能力、对极性分子吸引力——晶体微孔表面带极性，对极性气体化合物选择性地吸引力、简单有效的脱附条件——在温度45度以上，玛雅蓝就可以脱附再生。因为装修污染的主要有毒有害气体甲醛、氨、苯都是纳米级气体分子，而且都是极性分子，玛雅蓝成了这些气体的天然克星。由于甲醛释放时间长，治理需要长期持续才有意义，而玛雅蓝的脱附简单易行性，使得玛雅蓝的重复循环使用成为可能，也正好适合装修污染治理需长期持续的要求。
[0026] 纳米级二氧化硅可改善涂料的悬浮稳定性差、
触变性差、耐候性差、耐洗刷性差等缺点，使涂膜与墙体结合强度大幅提高，涂膜硬度增加，表面自洁能力也获得改善。另外利用纳米二氧化硅庞大的
比表面积、表面多介孔结构和超强的吸附能力以及奇异的理化特性，将银离子等功能离子均匀地设计到纳米Si0X表面的介孔中，可以制成高效、持久、耐高温、广谱抗菌的纳米抗菌粉。
[0027] 醇酯十二成膜助剂具有良好的
水解稳定性、低的
凝固点、适中的挥发率；高效的聚结效率、低的水
溶解度，对乳胶漆来说是一种极好的成膜助剂，它除了使乳胶漆的最低成膜温度降低外，还可改善漆膜耐候性、可擦洗性、可清洁性、可补漆性和改进涂层的展色性等，还可以改善乳胶漆中颜料的均匀性和稳定性，是乳液聚合物的强溶剂。
[0028] 丙烯酸共聚物钾盐分散剂具有一个大离子的骨架(单个的大离子具有许多相似的带电荷的基团通过化学链相连接)和同一当量数的小而独立的、电荷相反的平衡离子。由于其离子本性，高分子
电解质通常易溶于水。在一定限度内，随着聚合物大小的增加其分散作用加强。其受
电解质影响小，能在颜、填料颗粒表面形成许多个理化吸附点，机械稳定性好。与润湿剂复合使用，效果可达到最优。
[0029] 在涂料的生产过程中，会卷入空气而形成气泡，聚二甲基硅氧烷消泡剂是在
泡沫薄层形成阶段或之后起作用，一方面分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫弹性膜并且在膜中分布，并通过表面
张力的降低导致薄层破裂；另一方面分散均匀的消泡剂渗透进入泡沫薄层并且形成单分子膜，使其
附着力降低，易于薄层破裂，聚二甲基硅氧烷消泡剂具有耐高温、耐低温、物理性能稳定、化学惰性、很低的表面张力，是常用的消泡剂。
[0030] 本发明采用了特种水性树脂，辅以纳米级功能助剂，同时添加了银离子溶液及金红石型钛白粉等具有抗菌、净化空气等功能的材料，再采用适当配比的助剂制成的水漆，具有超强的杀菌功能，经试验表明其抗菌效果显著，按照GB/T21866-2008标准检测，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率在80％以上；同时有害气体甲醛等也易被其吸附，是一种安全和无污染的环保型涂料。本发明适用于医院、娱乐场所、影院等公共场合装修及家庭室内装修，有助于及时有效地抑杀细菌，可最大限度地减少对自然环境污染和对人体健康的损害。
具体实施方式
[0032] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆，由如下成份以重量份组成：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液20份、去离子水15份、银离子溶液0.3份、金红石型钛白粉3份、玛雅蓝5份、纳米级二氧化硅3份、增稠剂0.2份、醇酯十二成膜助剂0.5份、流平剂0.5份、润湿剂0.3份、丙烯酸共聚物钾盐分散剂0.3份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.1份、防霉杀菌剂0.3份、氨水PH调节剂适量。
[0033] 实施例2：
[0034] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆，由如下成份以重量份组成：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液30份、去离子水20份、银离子溶液0.7份、金红石型钛白粉4份、玛雅蓝8份、纳米级二氧化硅4份、增稠剂0.4份、醇酯十二成膜助剂1份、流平剂1份、润湿剂0.7份、丙烯酸共聚物钾盐分散剂0.7份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.2份、防霉杀菌剂0.7份、氨水PH调节剂适量。
[0035] 实施例3：
[0036] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆，由如下成份以重量份组成：水性自交联聚丙烯酸树脂乳液35份、去离子水25份、银离子溶液1份、金红石型钛白粉5份、玛雅蓝10份、纳米级二氧化硅5份、增稠剂0.6份、醇酯十二成膜助剂1.5份、流平剂1.5份、润湿剂1份、丙烯酸共聚物钾盐分散剂1份、聚二甲基硅氧烷消泡剂0.3份、防霉杀菌剂1份、氨水PH调节剂适量。
[0037] 上述实施例1-3中的氨水PH调节剂的量根据制成成品的PH值酌量添加，保证其PH在8-9之间。
[0038] 实施例4～6：
[0039] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆的制备方法，按实施例1-3中的原料成分组成取各原料，包括以下步骤：
[0040] A、首先，按上述重量份数称取金红石型钛白粉和玛雅蓝，将其放入研磨机中混合研磨，研磨细度为400目；
[0041] B、再按上述重量份数称取羟乙基纤维素，将其加入水中溶解完全，然后在其中加入润湿剂、丙烯酸共聚物钾盐分散剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂，搅拌10分钟，观察所有添加的原料充分溶解后即可；
[0042] C、将A中获得的混合物粉料缓慢加入到B溶液中并用搅拌机进行搅拌，粉料加入的时间控制在20分钟，搅拌机的搅拌时间为20分钟，转速为2000转/分钟，溶液的
温度控制在60度，混合均匀得到浆液；
[0043] D、将C中的浆液放入搅拌罐中，然后将水性自交联聚丙烯酸树脂乳液和银离子溶液加入到浆液中，缓慢搅拌，其中搅拌转速为200转/分钟；
[0044] E、将醇酯十二成膜助剂、流平剂、防霉杀菌剂加入到D浆液中，然后用氨水PH调节剂将PH调整到8-9，搅拌30分钟；
[0045] F、将丙烯酸缔合型增稠剂稀释，然后缓慢加入到E中，搅拌时间为20分钟，然后过滤、包装即可。
[0046] 实施例7～9：
[0047] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆的制备方法，按实施例1-3中的原料成分组成取各原料，包括以下步骤：
[0048] A、首先，按上述重量份数称取金红石型钛白粉和玛雅蓝，将其放入研磨机中混合研磨，研磨细度为600目；
[0049] B、再按上述重量份数称取羟乙基纤维素，将其加入水中溶解完全，然后在其中加入润湿剂、丙烯酸共聚物钾盐分散剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂，搅拌12分钟，观察所有添加的原料充分溶解后即可；
[0050] C、将A中获得的混合物粉料缓慢加入到B溶液中并用搅拌机进行搅拌，粉料加入的时间控制在30分钟，搅拌机的搅拌时间为25分钟，转速为2500转/分钟，溶液的温度控制在70度，混合均匀得到浆液；
[0051] D、将C中的浆液放入搅拌罐中，然后将水性自交联聚丙烯酸树脂乳液和银离子溶液加入到浆液中，缓慢搅拌，其中搅拌转速为250转/分钟；
[0052] E、将醇酯十二成膜助剂、流平剂、防霉杀菌剂加入到D浆液中，然后用氨水PH调节剂将PH调整到8-9，搅拌35分钟；
[0053] F、将丙烯酸缔合型增稠剂稀释，然后缓慢加入到E中，搅拌时间为25分钟，然后过滤、包装即可。
[0054] 实施例10～12：
[0055] 一种室内用除甲醛抗菌环保水漆的制备方法，按实施例1-3中的原料成分组成取各原料，包括以下步骤：
[0056] A、首先，按上述重量份数称取金红石型钛白粉和玛雅蓝，将其放入研磨机中混合研磨，研磨细度为800目；
[0057] B、再按上述重量份数称取羟乙基纤维素，将其加入水中溶解完全，然后在其中加入润湿剂、丙烯酸共聚物钾盐分散剂、聚二甲基硅氧烷消泡剂，搅拌15分钟，观察所有添加的原料充分溶解后即可；
[0058] C、将A中获得的混合物粉料缓慢加入到B溶液中并用搅拌机进行搅拌，粉料加入的时间控制在40分钟，搅拌机的搅拌时间为30分钟，转速为3000转/分钟，溶液的温度控制在80度，混合均匀得到浆液；
[0059] D、将C中的浆液放入搅拌罐中，然后将水性自交联聚丙烯酸树脂乳液和银离子溶液加入到浆液中，缓慢搅拌，其中搅拌转速为300转/分钟；
[0060] E、将醇酯十二成膜助剂、流平剂、防霉杀菌剂加入到D浆液中，然后用氨水PH调节剂将PH调整到8-9，搅拌40分钟；
[0061] F、将丙烯酸缔合型增稠剂稀释，然后缓慢加入到E中，搅拌时间为30分钟，然后过滤、包装即可。
[0062] 在本发明一种室内用除甲醛抗菌环保水漆的制备方法中，步骤D中的搅拌速度不宜过快，否则极易产生气泡，影响产品的性能；步骤F中丙烯酸缔合型增稠剂也必须是缓慢加入，加入过快易聚结颗粒，不仅降低产量，同时易降低成品品质。
[0063] 下表1-3为针对本发明一种室内用除甲醛抗菌环保水漆进行相关测试的实验数据：
[0064] 其中，表1为本产品应用后，采用沉降法检测
微生物的实验数据：
[0065] 表1
[0066]
[0067] 表2为本产品应用后，甲醛的消除实验数据：
[0068] 表2
[0069] 甲醛mg/m3
涂漆前测定 0.35
涂漆第2天 0.19
放置第4天 0.1
涂漆第6天 0.04
消除率 88％
[0070] 表3为本产品应用后，其它有机化合物的消除实验数据：
[0071] 表3
[0072]
[0073] 本发明一种室内用除甲醛抗菌环保水漆经检测：
[0074] 1.指标及技术要求完全满足GB/T9756-2009标准要求；
[0075] 2.有害物质限量远远低于HJ/T201-2005环境标志产品技术要求的水性涂料；
[0076] 3.按照GB/T21866-2008标准检测，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌率均在80％以上。
[0077] 本发明不局限于上述的优选实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或者相近似的技术方案，均属于本发明的保护范围。
