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CN108300055A - 基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用及其制备工艺 - Google Patents

基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用及其制备工艺 Download PDF

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CN108300055A
CN108300055A CN201610786329.4A CN201610786329A CN108300055A CN 108300055 A CN108300055 A CN 108300055A CN 201610786329 A CN201610786329 A CN 201610786329A CN 108300055 A CN108300055 A CN 108300055A
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罗静林
郭少峰
樊秀娟
谢秋菊
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Abstract

本发明涉及保健功能性涂层(涂料)领域，尤其涉及到基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用及其制备工艺；涂料的原料重量份配比为：纳米级医王石负离子粉体0.3‑0.8份；钛白粉15～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP95 0.05～0.1份；纯丙乳液25～40份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。本发明通过添加这种纳米级自极化强度大的复合无机矿物材料来达到永久性、高强度、更低放射的释放负离子的作用，并通过释放到空气中的负离子，达到净化空气和保健人体的环保作用和健康效果。

Description

基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用及其制备工艺
技术领域
本发明涉及保健功能性涂层(涂料)领域，尤其涉及到一种低辐射、高效负离子材料和空气净化与保健型负离子涂料。
背景技术
负离子材料和负离子涂料，一般使用托玛琳(电气石)、蛭石、云母、负离子型植物提取物等有负离子生成功能的材料和提炼物，可以达到释放负离子的目的，也可以借助提高材料用量比例，增加负离子释放强度，部分实现持久释放的目的，但是现有技术中的负离子材料以及涂料的应用具有负离子释放强度不高，或者释放时间不够长久、放射性普遍超过GB6566—2001室内装饰装修材料建筑材料放射性核素限量等缺陷。
中国专利(申请号：CN201210442969.5)公开了一种多功能生态负离子涂料的制备方法，该涂料制备方法通过纳米托玛琳石实现负离子释放，成分包括采用高品质的进口钛白粉和巴斯夫纯丙乳液来实现本身的环保性，但缺点是涂料放射性严重超过国家建筑材料放射性标准。
中国专利(申请号：CN201310479461.7)公开了一种室内空气净化材料及其制备方法，具体涉及到一种复合型负离子涂料。该涂料由硅藻土精土、球粘土、负离子释放剂、光分解剂组成，通过增加了硅藻土的比表面积、微孔数量等使硅藻土对空气的净化效率和吸附量大大增加，并通过气动立体混合技术，在循环式气动混合机高速气流作用下使光分解剂驻留在硅藻土的多孔结构中，使产品具有吸附和分解性能，能净化室内的空气，提高空气质量。缺点是采用硅藻泥为主的技术，孔径很容易且很快会被堵塞，失去吸附和净化空气的作用，且材料成本很高，性价比很低。
中国专利(申请号：CN201410088513.2)公开了一种可净化空气的环保涂料及其配制方法，具体涉及到一种涂料和制备方法，包括以下重量分数的物质：二氧化钛20份，蒙脱石20份，电气石(托玛琳)15份，麦饭石20份，三乙醇胺25份。包括以下步骤：将粉碎后的二氧化钛、蒙脱石、电气石和麦饭石放入搅拌机中，混合搅拌均匀；然后往搅拌机中加入三乙醇胺继续搅拌，在搅拌过程中添加稀释剂来调节涂料的稠稀度，得到环保涂料。该发明简便易行，但是放射性超标。
其它负离子涂料、负离子涂层(无色水剂)，如安娜奥负离子涂料就是利用海鸥石作为激发能，海鸥石受到自然界中的紫外线、宇宙射线、空气、水份等激发产生负离子。负离子释放强度不及医王石材料，制造的涂料负离子释放能力较低，或者放射性超标。还有负离子涂料用托玛琳石制造的负离子粉，只是负离子释放浓度放射性远低于于医王石材料。
现有技术中的RISBO水性内外墙涂料等以菊花粉、艾叶、薰衣草油等植物提炼物为负离子添加剂配制而成，缺点是有效期有限，无法保证持续高效的释放负离子的能力。
综合来看，针对现有技术中的负离子材料和负离子涂料整理缺陷体现如下：(1)负离子释放强度不高，导致空气净化和保健人体的效果很差；(2)在同样负离子释放力情况下，放射性超过GB6566—2001室内装饰装修材料建筑材料放射性核素限量；(3)部分生物原料的负离子发生原料，有效期很有限；(4)硅藻泥等相关的空气净化涂料产品，性价比很低，有效期很短，净化效果有限。
发明内容
针对现有技术缺陷，本发明提供了一种低辐射、高效负离子材料和空气净化与保健型负离子涂料，及一种基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用。本发明通过负离子释放强度大、放射性又低的科学材料，通过合理工艺和配方，经济有效的提供一种在室内等有限空间，安全、持久、稳定释放负离子的新型负离子涂料。通过获得持续高浓度的负离子，达到更安全、更持久、更高浓度的释放负离子，从而全面、高效净化空气和保健人体的目的。
其中，本发明针对背景技术中的缺陷，所采用的具体方案体现如下：
一种基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其中，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.8份；钛白粉15～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP950.05～0.1份；纯丙乳液25～40份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。
作为优选，上述的基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其中，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.5份；钛白粉15～17份；颜填料20～25份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP950.05～0.07份；纯丙乳液25～35份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。
作为优选，上述的基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其中，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.5-0.8份；钛白粉18～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.8～2份；润湿分散剂1.0～1.4份；消泡剂0.3～0.4份；干膜防霉剂0.1～0.18份；AMP950.05～0.1份；纯丙乳液30～40份；成膜助剂0.7～1.0份；增稠流平剂1.0～1.3份；疏水剂2.5～3.0份；去离子水20份。
低辐射高效负离子材料的涂料制备工艺，采用上述的原料重量份配比，其中，所述制备工艺包括：
步骤S1、提供一医王石，并依次通过高速分散、砂磨、调漆、过滤和灌装步骤将所述医王石制备形成纳米级医王石负离子粉；
步骤S2、于涂料生产反应釜中依次加入去离子水、消泡剂、润湿分散剂、干膜防霉剂、AMP95；
步骤S3、继续加入所述纳米级医王石负离子粉以及颜填料，并混合均匀；
步骤S4、继续加入钛白粉、丙二醇、纯丙乳液、成膜助剂、增稠流平剂、疏水剂进行噶排毒分散磨砂，之后，低速搅拌均匀；
步骤S5、进行萃取分离步骤。
作为优选，上述的制备工艺，其中，步骤S3中，控制温度为70℃，反应时间6小时。
作为优选，上述的制备工艺，其中，步骤S4中，控制温度为70℃，反应时间为3小时。
上述技术方案具有如下优点或有益效果：
1)筛选出自极化强，负离子释放能力强，而放射性又很低的负离子材料。
2)通过纳米化工艺，制作出符合要求的高强度、安全、经济的负离子材料，研制配制出高质量的负离子涂层(涂料)
本发明通过负离子释放强度大、放射性又低的科学材料，通过合理工艺和配方，经济有效的提供一种在室内等有限空间，安全、持久、稳定释放负离子的新型负离子涂料；通过添加这种纳米级自极化强度大的复合无机矿物材料来达到永久性、高强度、更低放射的释放负离子的作用，并通过释放到空气中的负离子，达到净化空气和保健人体的环保作用和健康效果。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
本技术方案正是要克服其它技术方案的缺陷和不足，即负离子材料释放强度不高；或者在有价值的负离子释放能力下，放射性都远超过国家建筑材料标准。
本发明是一种高效低辐射的负离子无机矿物质材料和安全的空气净化与健康型负离子涂料配方技术。包括采用的负离子产生材料和核心配方和加工工艺两部分，可以整合起来用也可以独立利用。(1)核心材料筛选和制备：医王石和海灰奇石属于高品质医疗健康用石头，自极化性强，达到其它材料的三倍以上，放射性大幅降低。通过精心筛选符合要求的深海的火山产物——医王石和海灰奇石，通过进口的纳米化加工设备和工艺，直接制备成纳米级医王石负离子粉。(2)完成核心负离子材料制备后，把医王石纳米级负离子粉与钛白粉、颜填料、丙二醇、润湿分散剂等涂料组份按工序混合，按照合理配方和科学加工工艺，制成负离子净化空气和保健型涂料。
具体实现过程如下：
一种基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.8份；钛白粉15～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP950.05～0.1份；纯丙乳液25～40份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。
实施例一：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.5份；钛白粉15～17份；颜填料20～25份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP950.05～0.07份；纯丙乳液25～35份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。具体的纳米级医王石负离子粉体0.3份，钛白粉15份、颜填料25份、丙二醇1.5份、润湿分散剂1.5份、消泡剂0.5份、干膜防霉剂0.2份、AMP95 0.06份、纯丙乳液35份、成膜助剂1.0份、增稠流平剂1.5份、疏水剂3.0、去离子水20份。
实施例二：
纳米级医王石负离子粉体0.5-0.8份；钛白粉18～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.8～2份；润湿分散剂1.0～1.4份；消泡剂0.3～0.4份；干膜防霉剂0.1～0.18份；AMP950.05～0.1份；纯丙乳液30～40份；成膜助剂0.7～1.0份；增稠流平剂1.0～1.3份；疏水剂2.5～3.0份；去离子水20份。具体的，纳米级医王石负离子粉体0.6份，钛白粉20份、颜填料20份、丙二醇2份、润湿分散剂1.0份、消泡剂0.3份、干膜防霉剂0.15份、AMP95 0.1份、纯丙乳液30份、成膜助剂0.5份、增稠流平剂1.0份、疏水剂2.5、去离子水100份。
性质 实施例一 实施例二
放射性 低于国家建材标准 低于国家建材标准
施工性 方便简单(和普通涂层一样) 方便简单(和普通涂层一样)
负离子释放能力 2000/每立方米/秒以上 5000/每立方米/秒以上
负离子释放期限 5—10年 5—10年
耐人工老化性 持久 持久
密度或目数 3000目以上 3000目以上
其它涂料参数 达到涂料国家质量标准 达到涂料国家质量标准
医王石和海灰奇石在日本医学界都用于治疗，通过长期研究发现，医王石自极化很强，放射性较低；也是比采用托玛琳石、海鸥石、植物性负离子材料更高效和安全的负离子功能材料，它还能能起到疗理多种疾病的效果，是目前最好的负离子发生材料。通过纳米级医王石负离子粉制造出涂料放射性低浓度稳定持久达到国家建筑材料A类标准。其核心部分纳米级医王石负离子粉，能与空气中的水分结合，高效率、持续释放负离子，是一种新型的高效、持久、安全低放射性的负离子通用材料。钛白粉、颜填料、丙二醇、润湿分散剂、AMP95等作为负离子涂层的基本组份，制造出高品质的环保涂料，实现负离子涂料在施工性、涂抹外观、干燥时间、对比率、耐洗刷性、耐水性、耐碱性、耐人工老化性、耐温变性等方面良好的涂料性能和本身的环保无污染。
本发明还公开了一种低辐射高效负离子材料的涂料制备工艺，采用上述的原料重量份配比，其中，所述制备工艺包括：
步骤S1、提供一医王石，并依次通过高速分散、砂磨、调漆、过滤和灌装步骤将所述医王石制备形成纳米级医王石负离子粉；
步骤S2、于涂料生产反应釜中依次加入去离子水、消泡剂、润湿分散剂、干膜防霉剂、AMP95；
步骤S3、继续加入所述纳米级医王石负离子粉以及颜填料，并混合均匀；
步骤S4、继续加入钛白粉、丙二醇、纯丙乳液、成膜助剂、增稠流平剂、疏水剂进行噶排毒分散磨砂，之后，低速搅拌均匀；
步骤S5、进行萃取分离步骤。
步骤S3中，控制温度为70℃，反应时间6小时。步骤S4中，控制温度为70℃，反应时间为3小时。
根据大地测量学和地理物理学国际联盟大气联合委员会的理论，空气负离子是OH-(H2O)n、O2-(H2O)n和CO4-(H2O)n，主要是通过电、化学和物理等三方面的作用，即通过电性中和作用、化学反应和物理吸附等而实现净化空气的目的。
空气负离子有"空气维生素"之美誉:延缓衰老、促进血液循环和新陈代谢、改善睡眠效果、增强免疫力，除臭抗菌、杀菌、抗氧化、清洁空气的作用。空气中适当浓度的负离子对人类的健康、长寿和生态环境具有十分有益的作用。
空气净化和健康型负离子涂料不仅具有高强度、持久性和优秀的装饰作用，而且在涂料涂覆成膜后，空气中的水分子可以通过高分子膜的空隙与涂料中的负离子材料碰撞，在负离子粉体颗粒电极附近的强电场作用下电离成氢氧根离子和氢离子。氢氧根离子进入空气，吸引空气中水分子，形成水合羟基离子，即为空气负离子，从而增加空气中负离子的浓度，达到改善环境的目的。
1、本发明是一种低辐射、高效负离子发生材料，也因为采用医王石为核心的负离子材料，可以达到更高强度释放负离子的功能，也为作为负离子基料，制造相关的负离子产品提供了广阔的应用空间。
2、本发明的负离子空气净化与健康型涂料，采用本发明的高品质的环保材料和高品质钛白粉等，全部采用环保、五毒、无味的高品质原材料加工制造，不但具有常规涂料的基本性能，而且释放负离子、发射远红外、抗菌防霉及净化空气、以及保健人体的作用。经过中国建材质量检测中心检测，本发明的负离子健康型涂料能够满足GB6566—2001室内装饰装修材料建筑材料放射性核素限量A类建材标准标准，从而成为真正可以合法推广应用的负离子内墙涂层(涂料)，具有良好的社会效益、环保效益和经济效益。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其特征在于，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.8份；钛白粉15～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP95 0.05～0.1份；纯丙乳液25～40份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。
2.根据权利要求1所述的基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其特征在于，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.3-0.5份；钛白粉15～17份；颜填料20～25份；丙二醇1.5～2份；润湿分散剂1.0～1.5份；消泡剂0.3～0.5份；干膜防霉剂0.1～0.2份；AMP95 0.05～0.07份；纯丙乳液25～35份；成膜助剂0.5～1.0份；增稠流平剂1.0～1.5份；疏水剂2.0～3.0份；去离子水20份。
3.根据权利要求1所述的基于低辐射高效负离子材料的涂料式应用，其特征在于，所述低辐射高效负离子材料包括纳米级医王石负离子粉体，所述涂料的原料重量份配比为：
纳米级医王石负离子粉体0.5-0.8份；钛白粉18～20份；颜填料20～30份；丙二醇1.8～2份；润湿分散剂1.0～1.4份；消泡剂0.3～0.4份；干膜防霉剂0.1～0.18份；AMP95 0.05～0.1份；纯丙乳液30～40份；成膜助剂0.7～1.0份；增稠流平剂1.0～1.3份；疏水剂2.5～3.0份；去离子水20份。
4.一种基于权利要求1～3所述的低辐射高效负离子材料的涂料制备工艺，采用上述的原料重量份配比，其特征在于，所述制备工艺包括：
步骤S1、提供一医王石，并依次通过高速分散、砂磨、调漆、过滤和灌装步骤将所述医王石制备形成纳米级医王石负离子粉；
步骤S2、于涂料生产反应釜中依次加入去离子水、消泡剂、润湿分散剂、干膜防霉剂、AMP95；
步骤S3、继续加入所述纳米级医王石负离子粉以及颜填料，并混合均匀；
步骤S4、继续加入钛白粉、丙二醇、纯丙乳液、成膜助剂、增稠流平剂、疏水剂进行噶排毒分散磨砂，之后，低速搅拌均匀；
步骤S5、进行萃取分离步骤。
5.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S3中，控制温度为70℃，反应时间6小时。
6.根据权利要求1所述的制备工艺，其特征在于，步骤S4中，控制温度为70℃，反应时间为3小时。
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