[0045] 实施例所用原料如下:
[0046] 光触媒材料,二氧化钛光触媒,清河县安迪金属材料有限公司,型号:JR05,平均粒径:5nm。
[0047] 重钙粉,石家庄亿田矿产品有限公司,粒度:1250目。
[0048] 轻钙粉,石家庄亿田矿产品有限公司,粒度:1250目。
[0049] 滑石粉,石家庄亿田矿产品有限公司,粒度:1250目。
[0050] 凹凸棒土,灵寿县环伦矿产品加工厂,白色,粒度:800目。
[0051] 硅藻土,灵寿县若嘉矿产品有限公司,粒度:800目。
[0052] 聚丙烯酸钠粉体,邹平县德林新材料科技有限公司,型号:Derin42N。
[0053] 二甲基硅油,济南兴隆达化工有限公司,型号:201。
[0054] 聚乙二醇粉体,济南世纪通达化工有限公司,型号:055。
[0055] 聚乙烯醇,山东初鑫化工有限公司,型号:cx332。
[0056] 硅酸钠,济南茂鑫化工有限公司,模数:2.6。
[0057] 甲基纤维素,江苏润丰合成科技有限公司,工业级,密度:1.15g/cm3。
[0058] 实施例1
[0059] 装修用环保材料,由下述重量份的原料组成:
[0060] 光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
[0061] 所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
[0062] 所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
[0063] 所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
[0064] 所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
[0065] 所述光能可再分散乳胶粉的制备方法,包括以下步骤:
[0066] S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中,得到混合液,再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化,得到预乳化液;
[0067] S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌,并加热至82℃回流反应5h,得到聚合物核乳液;
[0068] S3.按重量份计,将14份2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解于18份水中,得到A液,将4份N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中,得到B液,将2份光能颗粒分散于25份水中,得到C液;
[0069] S4.在82℃、200rpm转速搅拌下,按重量份计,在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液,35min滴完,然后继续搅拌并在82℃回流反应5h,过滤,得到乳胶液;
[0070] S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5,静置溶胀30h,然后添加6.5重量份的5wt%的聚乙烯醇溶液,搅拌均匀,得到可再分散乳胶液;
[0071] S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥,设置进口温度120℃,出口温度60℃,所得颗粒过500目筛,得到光能可再分散乳胶粉。
[0072] 所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
[0073] 所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
[0074] 所述光能颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0075] 1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合,得到盐溶液;
[0076] 2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀,然后烘干、研磨,在1100℃煅烧100min,自然冷却至室温,得到光能颗粒粗粉;
[0077] 3)光能颗粒粗粉经选粉,除去发光不好的部分,然后用水浸泡洗涤,磨浆并过800目筛,抽滤抽干水分,得到光能颗粒湿粉;
[0078] 4)将光能颗粒湿粉烘干、研磨,过800目筛,得到光能颗粒。
[0079] 上述装修用环保材料的制备方法,包括以下步骤:将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合,搅拌均匀即得。
[0080] 实施例2
[0081] 装修用环保材料,由下述重量份的原料组成:
[0082] 光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
[0083] 所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
[0084] 所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
[0085] 所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
[0086] 所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
[0087] 所述光能可再分散乳胶粉的制备方法,包括以下步骤:
[0088] S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中,得到混合液,再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化,得到预乳化液;
[0089] S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌,并加热至82℃回流反应5h,得到聚合物核乳液;
[0090] S3.按重量份计,将14份2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解于18份水中,得到A液,将4份N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中,得到B液,将2份光能颗粒分散于25份水中,得到C液;
[0091] S4.在82℃、200rpm转速搅拌下,按重量份计,在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液,35min滴完,然后继续搅拌并在82℃回流反应5h,过滤,得到乳胶液;
[0092] S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5,静置溶胀30h,然后添加6.5重量份的5wt%的聚乙烯醇溶液,搅拌均匀,得到可再分散乳胶液;
[0093] S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥,设置进口温度120℃,出口温度60℃,所得颗粒过500目筛,得到光能可再分散乳胶粉。
[0094] 所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
[0095] 所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
[0096] 所述光能颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0097] 1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合,得到盐溶液;
[0098] 2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀,然后烘干、研磨,在1100℃煅烧100min,自然冷却至室温,得到光能颗粒粗粉;
[0099] 3)光能颗粒粗粉经选粉,除去发光不好的部分,然后用水浸泡洗涤,磨浆并过800目筛,抽滤抽干水分,得到光能颗粒湿粉;
[0100] 4)按重量份计,将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中,以100rpm转速搅拌,同时滴加12份浓度为4wt%的包膜物溶液,滴加完毕静置3h,抽滤,所得滤饼烘干、研磨,过800目筛,得到光能颗粒。
[0101] 所述包膜物为硅酸钠。
[0102] 上述装修用环保材料的制备方法,包括以下步骤:将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合,搅拌均匀即得。
[0103] 实施例3
[0104] 装修用环保材料,由下述重量份的原料组成:
[0105] 光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
[0106] 所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
[0107] 所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
[0108] 所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
[0109] 所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
[0110] 所述光能可再分散乳胶粉的制备方法,包括以下步骤:
[0111] S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中,得到混合液,再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化,得到预乳化液;
[0112] S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌,并加热至82℃回流反应5h,得到聚合物核乳液;
[0113] S3.按重量份计,将14份2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解于18份水中,得到A液,将4份N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中,得到B液,将2份光能颗粒分散于25份水中,得到C液;
[0114] S4.在82℃、200rpm转速搅拌下,按重量份计,在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液,35min滴完,然后继续搅拌并在82℃回流反应5h,过滤,得到乳胶液;
[0115] S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5,静置溶胀30h,然后添加6.5重量份的5wt%的聚乙烯醇溶液,搅拌均匀,得到可再分散乳胶液;
[0116] S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥,设置进口温度120℃,出口温度60℃,所得颗粒过500目筛,得到光能可再分散乳胶粉。
[0117] 所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
[0118] 所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
[0119] 所述光能颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0120] 1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合,得到盐溶液;
[0121] 2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀,然后烘干、研磨,在1100℃煅烧100min,自然冷却至室温,得到光能颗粒粗粉;
[0122] 3)光能颗粒粗粉经选粉,除去发光不好的部分,然后用水浸泡洗涤,磨浆并过800目筛,抽滤抽干水分,得到光能颗粒湿粉;
[0123] 4)按重量份计,将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中,以100rpm转速搅拌,同时滴加12份浓度为4wt%的包膜物溶液,滴加完毕静置3h,抽滤,所得滤饼烘干、研磨,过800目筛,得到光能颗粒。
[0124] 所述包膜物为甲基纤维素。
[0125] 上述装修用环保材料的制备方法,包括以下步骤:将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合,搅拌均匀即得。
[0126] 实施例4
[0127] 装修用环保材料,由下述重量份的原料组成:
[0128] 光能可再分散乳胶粉30份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
[0129] 所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
[0130] 所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
[0131] 所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
[0132] 所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
[0133] 所述光能可再分散乳胶粉的制备方法,包括以下步骤:
[0134] S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中,得到混合液,再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化,得到预乳化液;
[0135] S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌,并加热至82℃回流反应5h,得到聚合物核乳液;
[0136] S3.按重量份计,将14份2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解于18份水中,得到A液,将4份N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中,得到B液,将2份光能颗粒分散于25份水中,得到C液;
[0137] S4.在82℃、200rpm转速搅拌下,按重量份计,在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份C液、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液,35min滴完,然后继续搅拌并在82℃回流反应5h,过滤,得到乳胶液;
[0138] S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5,静置溶胀30h,然后添加6.5重量份的5wt%的聚乙烯醇溶液,搅拌均匀,得到可再分散乳胶液;
[0139] S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥,设置进口温度120℃,出口温度60℃,所得颗粒过500目筛,得到光能可再分散乳胶粉。
[0140] 所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
[0141] 所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
[0142] 所述光能颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0143] 1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合,得到盐溶液;
[0144] 2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀,然后烘干、研磨,在1100℃煅烧100min,自然冷却至室温,得到光能颗粒粗粉;
[0145] 3)光能颗粒粗粉经选粉,除去发光不好的部分,然后用水浸泡洗涤,磨浆并过800目筛,抽滤抽干水分,得到光能颗粒湿粉;
[0146] 4)按重量份计,将2份光能颗粒湿粉分散于20份水中,以100rpm转速搅拌,同时滴加12份浓度为4wt%的包膜物溶液,滴加完毕静置3h,抽滤,所得滤饼烘干、研磨,过800目筛,得到光能颗粒。
[0147] 所述包膜物由硅酸钠、甲基纤维素按照重量比3:2组成。
[0148] 上述装修用环保材料的制备方法,包括以下步骤:将光能可再分散乳胶粉、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合,搅拌均匀即得。
[0149] 对比例1
[0150] 装修用环保材料,由下述重量份的原料组成:
[0151] 可再分散乳胶粉29份、光能颗粒1份、光触媒材料5份、无机添加剂55份、填料16份、分散剂0.3份、消泡剂0.6份。
[0152] 所述无机添加剂由重钙粉、轻钙粉、滑石粉按照重量比10:2:3组成。
[0153] 所述填料由凹凸棒土、硅藻土按照重量比12:5组成。
[0154] 所述分散剂为聚丙烯酸钠粉体。
[0155] 所述消泡剂由二甲基硅油和聚乙二醇粉体按照重量比2:5组成。
[0156] 所述可再分散乳胶粉的制备方法,包括以下步骤:
[0157] S1.按照料液比1g:2g:3g:210mL将碳酸氢钠、过硫酸钾、十二烷基二苯醚二磺酸钠溶解于水中,得到混合液,再加入与混合液重量比为1:1.3的单体混合物Ⅰ进行预乳化,得到预乳化液;
[0158] S2.将预乳化液在200rpm转速搅拌,并加热至82℃回流反应5h,得到聚合物核乳液;
[0159] S3.按重量份计,将14份2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸溶解于18份水中,得到A液,将4份N‑羟甲基丙烯酰胺溶解于15份水中,得到B液;
[0160] S4.在82℃、200rpm转速搅拌下,按重量份计,在70份上述聚合物核乳液中依次滴加27份水、19份B液、23份单体混合物Ⅱ和32份A液,35min滴完,然后继续搅拌并在82℃回流反应5h,过滤,得到乳胶液;
[0161] S5.调节S4所得乳胶液的pH至8.5,静置溶胀30h,然后添加6.5重量份的5wt%的聚乙烯醇溶液,搅拌均匀,得到可再分散乳胶液;
[0162] S6.将可再分散乳胶液进行喷雾干燥,设置进口温度120℃,出口温度60℃,所得颗粒过500目筛,得到可再分散乳胶粉。
[0163] 所述单体混合物Ⅰ由甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和2‑丙烯酰胺‑2‑甲基丙磺酸按照重量比3:5:1组成。
[0164] 所述单体混合物Ⅱ由甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯按照重量比5:1.2组成。
[0165] 所述光能颗粒的制备方法,包括以下步骤:
[0166] 1)将NaCl、BaCl2、CuSO4和水按照料液比3g:1g:0.7g:220mL混合,得到盐溶液;
[0167] 2)按照料液比1g:1.2mL将ZnS与盐溶液中拌匀,然后烘干、研磨,在1100℃煅烧100min,自然冷却至室温,得到光能颗粒粗粉;
[0168] 3)光能颗粒粗粉经选粉,除去发光不好的部分,然后用水浸泡洗涤,磨浆并过800目筛,抽滤抽干水分,得到光能颗粒湿粉;
[0169] 4)将光能颗粒湿粉烘干、研磨,过800目筛,得到光能颗粒。
[0170] 上述装修用环保材料的制备方法,包括以下步骤:将可再分散乳胶粉、光能颗粒、光触媒材料、无机添加剂、填料、分散剂、消泡剂混合,搅拌均匀即得。
[0171] 测试例1
[0172] 参照标准GB/T 9756‑2018《合成树脂乳液内墙涂料》面漆的要求,测试装修用环保材料的性能,测试结果见表1。
[0173] 表1:装修用环保材料的性能测试结果
[0174]
[0175] 对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到装修用环保材料中,容易出现变质,导致洗刷过程脱落,影响装修用环保材料耐洗刷性。实施例1在可再分散乳胶粉的制备过程中添加未经包膜的夜光材料,得到光能可再分散乳胶粉;可再分散乳胶粉形成核壳结构的过程中,对夜光材料有一定的包裹和保护作用,提高了稳定性。实施例2和实施例3先将夜光材料用包膜物包膜,在后续核壳结构形成的反应过程中缓解ZnS夜光材料与水过度接触导致水解的情况,扩大核壳之间的空间体积,提高光能可再分散乳胶粉中夜光材料储量,且包裹效果更好。将硅酸钠和甲基纤维素混合使用作为包膜物时,以甲基纤维素热水中溶胀、溶解性低,相容性好的优点,改善硅酸钠溶解过快,相溶性差的问题;以硅酸钠小分子结构的优点,改善甲基纤维素黏度过大,影响核壳结构的形成的缺点,得到更稳定的光能可再分散乳胶粉。
[0176] 测试例2
[0177] 1.参照标准JC/T1074‑2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》,测试装修用环保材料净化空气的效果,测试结果见表2。
[0178] 试验步骤如下:
[0179] (1)将实施例和对比例制备的装修用环保材料与水按照料液比1g:1mL调匀,均匀涂刷于500mm×500mm的5mm厚的玻璃板,涂刷厚度为1mm,放置于温度20℃、湿度50%的试验环境中自然干燥7d,得到试验样板,以不涂任何东西的玻璃板为空白样板;
[0180] (2)按照上述标准要求将试验样板和空白样板分别放入样品舱和对比舱,注入甲醛或甲苯溶液;
[0181] (3)打开舱内日光灯,密闭24h后关闭舱内日光灯,再过24h采集舱内气体,测试其浓度,此浓度为终止浓度(n1);
[0182] (4)计算净化效率:
[0183] r=(n1‑n1‑1)/n1×100%
[0184] 式中:r—净化效率,%。
[0185] n1—对比舱气体终止浓度,mg/m3。
[0186] n1‑1—样品舱气体终止浓度,mg/m3。
[0187] 表2:装修用环保材料净化空气的效果测试结果
[0188]
[0189] 测试例3
[0190] 参考标准GB/T 24981.2‑2020《稀土长余辉荧光粉试验方法第2部分:余辉亮度的测定》,进行余辉亮度测定。试验步骤如下:
[0191] (1)温度25℃、湿度50%的试验环境中,将实施例和对比例制备的装修用环保材料装入黑色样品盘,压实并使表面平整,黑色样品盘内径为50mm,深度为5mm;
[0192] (2)用色温6000K的日光灯,对样品进行6h照射;
[0193] (3)关闭日光灯,立即用余辉亮度测试装置测试各试样余辉亮度,记录30min,5h的余辉亮度值。
[0194] 平行测试3次,取平均值。测试结果见表3。
[0195] 表3:装修用环保材料余辉亮度测试结果
[0196]
[0197] 对比例1将未经包膜的夜光材料单独添加到装修用环保材料中,强光容易造成夜光材料变质,降低光致发光效果,影响光源关闭时对光触媒的催化作用,导致整体净化效率偏低;且前期余辉亮度太强,造成光污染。实施例1夜光材料与可再分散乳胶粉结合生成光能可再分散乳胶粉,部分夜光材料被包裹在核壳结构中,同时,由于反应过程中夜光材料易变质,影响了光致发光效果,余辉亮度明显下降,光污染情况有所改善,但对光触媒的催化效果降低,导致净化作用也不高。实施例4对夜光材料进行包膜,缓解反应过程中夜光材料的变质问题,并提高夜光材料在光能可再分散乳胶粉中的储量;且受到壳的保护,降低光污染,但对装修用环保材料内部的光触媒的催化效果更强。在硅酸钠和甲基纤维素混合使用作为包膜物时,得到核壳结构更优的光能可再分散乳胶粉,进一步提高夜光材料的储量,且核壳结构中夜光材料的分布更加均匀,对光触媒催化效果更好,核壳结构对夜光材料也起到更加稳定的保护作用,各项性能提高。