本發(fā)明涉及納米水性涂料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種納米水性封閉甲醛涂料及其制備方法。
背景技術(shù)：
目前，家庭裝修污染問(wèn)題日益受到人們重視，室內(nèi)污染包括苯、甲苯、甲醛等等，其中危害較大的物質(zhì)就是甲醛。甲醛對(duì)人體健康有重要影響，對(duì)眼睛、呼吸道、人體粘膜和皮膚有強(qiáng)烈的刺激作用；急性中毒可導(dǎo)致流淚、流涕、咳嗽等癥狀，引發(fā)多種呼吸道疾?。宦晕氲蜐舛瓤蓪?dǎo)致持續(xù)頭痛、無(wú)力、失眠等；長(zhǎng)期皮膚接觸會(huì)導(dǎo)致皮炎，對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響，造成肺和肝免疫功能異常；尤其具有強(qiáng)致癌性，可導(dǎo)致鼻癌、血癌、淋巴癌等癌癥。新裝修的房間甲醛含量較高，是眾多疾病的主要誘因。裝修污染中的甲醛主要來(lái)源于人造板和家具中所用的膠黏劑以及內(nèi)墻和家具表面噴涂的涂料，向空氣中釋放，導(dǎo)致嚴(yán)重的室內(nèi)空氣污染。
常規(guī)的方式是采用通風(fēng)或者物理方法吸附以祛除甲醛，其問(wèn)題是，一方面花費(fèi)的時(shí)間較長(zhǎng)，新房裝修后長(zhǎng)時(shí)間不能入住，且活性炭對(duì)甲醛單純的物理吸附是可逆的，伴隨著吸附的飽和還會(huì)脫附出一部分甲醛；另一方面，甲醛作為粘合劑、涂料等家裝材料中的必要成分，不可能也不能夠完全去除。
目前，也有采用封膜涂料包裹在板材表面，以封閉甲醛，降低甲醛的釋放量，但其封閉作用十分有限，存在涂膜結(jié)構(gòu)不緊密，附著性不理想，長(zhǎng)期使用易磨損或脫落等缺陷，效果并不理想。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為解決現(xiàn)有室內(nèi)裝修造成室內(nèi)甲醛含量超標(biāo)，常規(guī)通風(fēng)和物理吸附去除耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，并且現(xiàn)有封閉涂料對(duì)甲醛的封閉作用有限的問(wèn)題，提供一種納米水性封閉甲醛涂料及其制備方法，本發(fā)明提供的納米水性封閉甲醛涂料具有出色的緊密性、附著性，耐磨性，涂抹或噴涂在家具表面，在家具漆層表面形成一層保護(hù)封膜，該保護(hù)封膜能夠把甲醛牢牢封閉，阻止家具板材及漆層的甲醛氣體揮發(fā)；制備方法條件溫和，工藝簡(jiǎn)單，更加環(huán)保。
本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)上述目的：
一種納米水性封閉甲醛涂料，所述納米水性封閉甲醛涂料包括下列重量百分比的組分：
納米纖維素2.0~10.0%
超細(xì)微蠟粉0.5~3.0%
其余為水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性分散劑、功能助劑、去離子水、水性環(huán)氧固化劑的混合體。
進(jìn)一步地，所述水性環(huán)氧樹(shù)脂重量百分比為40.0~50.0%。
進(jìn)一步地，所述水性環(huán)氧固化劑重量百分比為15.0~20.0%。
進(jìn)一步地，所述納米纖維素的粒徑≤90nm。
進(jìn)一步地，所述功能助劑為消泡劑、增稠劑、成膜助劑、ph調(diào)節(jié)劑、防腐劑、流平劑的混合物。
進(jìn)一步地，所述成膜助劑為丙二醇醚類(lèi)。
進(jìn)一步地，所述增稠劑為改性聚丙烯酸鈉或改性聚丙烯酸胺。
進(jìn)一步地，所述ph調(diào)節(jié)劑為水性有機(jī)硅化合物。
所述納米水性封閉甲醛涂料的制備方法，包括如下步驟：
第一步：稱(chēng)取納米纖維素、超細(xì)微蠟粉、水性環(huán)氧樹(shù)脂、水性分散劑、功能助劑、乳化劑、去離子水、水性環(huán)氧固化劑；
第二步：將去離子水加入到乳化釜中，加入乳化劑，高速攪拌至乳化劑溶解，將超細(xì)微蠟粉加入，乳化30±10min，制得預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物；
第三步：取水性環(huán)氧樹(shù)脂和水性分散劑加入到反應(yīng)釜，300~400rpm分散20~30min，制得水性環(huán)氧樹(shù)脂體系；
第四步：取預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物，滴加到水性環(huán)氧樹(shù)脂體系，攪拌均勻后加入納米纖維素材料，按400-550rpm分散40±10min；
第五步：將去離子水和功能助劑緩慢加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌20～25min，最后將流平劑和消泡劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌60~90min，過(guò)濾出料，與固化劑混合均勻，得納米水性封閉甲醛涂料。
本發(fā)明的特點(diǎn)為：
1、選用水性環(huán)氧樹(shù)脂：粘結(jié)能力強(qiáng)，耐化學(xué)藥品、耐熱、電氣絕緣性能良好，收縮率小，有較好的力學(xué)性能，作為涂層可給家具提供較好的保護(hù)；水性涂料以水取代溶劑稀釋?zhuān)捎诒旧聿恍枰褂眉兹⒈降认♂專(zhuān)瑅oc極低，使用更為環(huán)保，同時(shí)也改善了制備環(huán)境條件；水性涂料施工簡(jiǎn)單方便，涂裝工具可用水清洗，大大減少了清洗溶劑的消耗。
2、將本發(fā)明納米水性封閉甲醛涂料粉刷或噴涂在需要封閉甲醛釋放的家具表面，形成一層緊密的納米水性封閉甲醛保護(hù)封膜，該保護(hù)封膜能夠把甲醛牢牢封閉，阻止家具板材及漆層的甲醛氣體揮發(fā)。
3、加入納米纖維素：納米纖維素具有巨大的比表面積、超強(qiáng)的分子搭建，運(yùn)用于涂層中可使涂層結(jié)構(gòu)緊密，有效封閉家具中的甲醛；增強(qiáng)涂料和底材之間的附著力，長(zhǎng)期附著于家具表面不易脫落；同時(shí)作為生物基材料，相對(duì)于石油基材料，具有生物可降解性和可再生性，更環(huán)保。
4、應(yīng)用超細(xì)微蠟粉：具有狹窄的粒度分布、細(xì)度均勻，提高涂料的抗磨擦性，提供極佳的抗刮傷性能，增強(qiáng)附著力、消光性、透明性和手感，長(zhǎng)期使用不易磨損刮傷，避免甲醛逸出，還具有延長(zhǎng)家具使用時(shí)間的作用。
具體實(shí)施方式
為了更好地理解本發(fā)明，下面通過(guò)具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。但本發(fā)明并不僅限于以下實(shí)施方式。
實(shí)施例1
一種納米水性封閉甲醛涂料，按照以下重量百分比稱(chēng)取原料：
水性環(huán)氧樹(shù)脂48.0%
水性分散劑0.6%
納米纖維素8.0%
超細(xì)微蠟粉2.0%
乳化劑0.2%
水性環(huán)氧固化劑17.0%
消泡劑0.3%
增稠劑1.4%
成膜助劑2.6%
ph調(diào)節(jié)劑0.5%
防腐劑0.2%
流平劑0.2%
余量為去離子水
將去離子水加入到乳化釜中，加入乳化劑，高速攪拌至乳化劑溶解，將超細(xì)微蠟粉加入，乳化25min，制得預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物；
取水性環(huán)氧樹(shù)脂和水性分散劑加入到反應(yīng)釜，400rpm分散20min，制得水性環(huán)氧樹(shù)脂體系；
取預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物，滴加到水性環(huán)氧樹(shù)脂體系，攪拌均勻后加入納米纖維素材料，按450rpm分散45min；
將去離子水、增稠劑、成膜助劑、ph調(diào)節(jié)劑、防腐劑緩慢加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌25min，最后將流平劑和消泡劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌75min，過(guò)濾出料，與固化劑混合均勻，得納米水性封閉甲醛涂料。
實(shí)施例2
一種納米水性封閉甲醛涂料，按照以下重量百分比稱(chēng)取原料：
水性環(huán)氧樹(shù)脂50.0%
水性分散劑0.8%
納米纖維素3.0%
超細(xì)微蠟粉3.0%
乳化劑0.5%
水性環(huán)氧固化劑19.0%
消泡劑0.2%
增稠劑0.7%
成膜助劑3.5%
ph調(diào)節(jié)劑0.7%
防腐劑0.3%
流平劑0.1%
余量為去離子水
將去離子水加入到乳化釜中，加入乳化劑，高速攪拌至乳化劑溶解，將超細(xì)微蠟粉加入，乳化40min，制得預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物；
取水性環(huán)氧樹(shù)脂和水性分散劑加入到反應(yīng)釜，300rpm分散25min，制得水性環(huán)氧樹(shù)脂體系；
取預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物，滴加到水性環(huán)氧樹(shù)脂體系，攪拌均勻后加入納米纖維素材料，按550rpm分散30min；
將去離子水、增稠劑、成膜助劑、ph調(diào)節(jié)劑、防腐劑緩慢加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌20min，最后將流平劑和消泡劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌85min，過(guò)濾出料，與固化劑混合均勻，得納米水性封閉甲醛涂料。
實(shí)施例3
一種納米水性封閉甲醛涂料，按照以下重量百分比稱(chēng)取原料：
水性環(huán)氧樹(shù)脂40.0%
水性分散劑0.4%
納米纖維素10.0%
超細(xì)微蠟粉2.5%
乳化劑0.3%
水性環(huán)氧固化劑16.0%
消泡劑0.2%
增稠劑2.8%
成膜助劑4.7%
ph調(diào)節(jié)劑0.7%
防腐劑0.7%
流平劑0.3%
余量為去離子水
將去離子水加入到乳化釜中，加入乳化劑，高速攪拌至乳化劑溶解，將超細(xì)微蠟粉加入，乳化35min，制得預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物；
取水性環(huán)氧樹(shù)脂和水性分散劑加入到反應(yīng)釜，400rpm分散30min，制得水性環(huán)氧樹(shù)脂體系；
取預(yù)乳化的超細(xì)微蠟粉混合物，滴加到水性環(huán)氧樹(shù)脂體系，攪拌均勻后加入納米纖維素材料，按500rpm分散40min；
將去離子水、增稠劑、成膜助劑、ph調(diào)節(jié)劑、防腐劑緩慢加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌25min，最后將流平劑和消泡劑加入到反應(yīng)釜內(nèi)，低速攪拌60min，過(guò)濾出料，與固化劑混合均勻，得納米水性封閉甲醛涂料。
本發(fā)明具有如下特點(diǎn)：
選用水性環(huán)氧樹(shù)脂：粘結(jié)能力強(qiáng)，耐化學(xué)藥品、耐熱、電氣絕緣性能良好，收縮率小，有較好的力學(xué)性能，作為涂層可給家具提供較好的保護(hù)；水性涂料以水取代溶劑稀釋?zhuān)捎诒旧聿恍枰褂眉兹⒈降认♂專(zhuān)瑅oc極低，使用更為環(huán)保，同時(shí)也改善了制備環(huán)境條件；水性涂料施工簡(jiǎn)單方便，涂裝工具可用水清洗，大大減少了清洗溶劑的消耗。
將本發(fā)明納米水性封閉甲醛涂料粉刷或噴涂在需要封閉甲醛釋放的家具表面，形成一層緊密的納米水性封閉甲醛保護(hù)封膜，該保護(hù)封膜能夠把甲醛牢牢封閉，阻止家具板材及漆層的甲醛氣體揮發(fā)。
加入納米纖維素：納米纖維素具有巨大的比表面積、超強(qiáng)的分子搭建，運(yùn)用于涂層中可使涂層結(jié)構(gòu)緊密，有效封閉家具中的甲醛；增強(qiáng)涂料和底材之間的附著力，長(zhǎng)期附著于家具表面不易脫落；同時(shí)作為生物基材料，相對(duì)于石油基材料，具有生物可降解性和可再生性，更環(huán)保。
應(yīng)用超細(xì)微蠟粉：具有狹窄的粒度分布、細(xì)度均勻，提高涂料的抗磨擦性，提供極佳的抗刮傷性能，增強(qiáng)附著力、消光性、透明性和手感，長(zhǎng)期使用不易磨損刮傷，避免甲醛逸出，還具有延長(zhǎng)家具使用時(shí)間的作用。
在裝修面積為100m3的室內(nèi)，采用一級(jí)板材制造的家具，在室溫19-25℃下，采用實(shí)施例3與未使用本發(fā)明納米水性封閉甲醛涂料進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)：《居室空氣中甲醛的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的甲醛標(biāo)準(zhǔn)值為0.08mg/m3，未使用本發(fā)明納米水性封閉甲醛涂料的室內(nèi)封閉24小時(shí)后，使用專(zhuān)業(yè)的甲醛測(cè)試儀對(duì)室內(nèi)的甲醛進(jìn)行檢測(cè)，甲醛測(cè)試值為0.14-0.17mg/m3，超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；相同條件下，使用本發(fā)明的納米水性封閉甲醛涂料，24小時(shí)密閉后，甲醛測(cè)試儀對(duì)室內(nèi)的甲醛進(jìn)行檢測(cè)，甲醛測(cè)試值僅為0.02-0.04mg/m3，有效封閉甲醛，低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；同時(shí)，實(shí)施例1至3制得的涂料，對(duì)其性能進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果均可以很好地符合國(guó)標(biāo)要求，攪拌均勻后無(wú)硬塊，漆膜外觀平整，附著力（拉開(kāi)法mpa）達(dá)9.1，耐磨性（750g/500r）達(dá)0.022，施工性能?chē)娡繜o(wú)不良現(xiàn)象。
最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:雖然已經(jīng)用優(yōu)選實(shí)施例詳述了本發(fā)明，然而其并非用于限定本發(fā)明。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，應(yīng)當(dāng)可以作出各種修改與變更。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)視為所附的權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。