本发明涉及一种环保涂料及其制备方法，具体是一种催化分解甲醛的硅藻泥涂料及其制备方法。
背景技术：
随着人们日常生活的提高和消费水平的提高，人们对自己的家庭环境都有越来越高的要求，其中一大方面是在室内的设计和装修方面。而室内装修的过程中，通常需要使用大量的木材、油漆、胶水和涂料，由于木材、胶水、油漆和涂料中含有大量的污染物：甲醛、苯和tvoc(总挥发性有机化合物)，这些污染物密封在木材的夹和胶水中，短时间难以挥发完全，尤其是甲醛的挥发比较缓慢，可以多达三年。人长期生活在这种环境下，会危害人体的健康，甚至导致严重的疾病产生。近些年，针对室内装修产生的甲醛、苯等挥发性有害污染物的污染问题，各大厂家推出了环保涂料，大部分是在涂料中添加了具有吸附性的硅藻土、活性炭或者其他吸附性物质，通过吸附的方式对室内污染物进行吸附去除。大部分的环保涂料中采用硅藻土，是由于硅藻土本身的物化性质具有先天的优势，硅藻土的主要成分为蛋白石，富含多种有益矿物质，质地轻软，电子显微镜显示硅藻土粒子表面具有无数微小的孔穴，孔隙率达90％以上，比表面积高达65m2/g，具有较强的物理吸附性能和离子交换性能，同时，硅藻土还具有较好的隔音效果，因此，硅藻土通常用作环保的涂料。但是硅藻土本身只能将污染物吸附在孔穴中，当外界环境发生变化时，如温度升高，气压变化等，污染物会从空穴中逃逸并扩散到空气中，危害人体健康。另外，针对吸附方式不能够彻底消除甲醛等挥发性有机污染物的问题，也有部分涂料中掺杂光触媒纳米二氧化钛，利用光触媒将甲醛等有机污染物彻底分解，但光触媒一般都需要配套紫外线灯才能起作用，而紫外线灯对人体是有害的，人在室内时就不能开紫外线灯，在具体操作的时候程序繁琐，使用不方便，也不是所有人都能够操作的。本发明针对目前环保涂料的效果持续性差、容易产生二次污染，使用不方便等问题，设计出了一种在室温环境下即可对甲醛等污染物进行彻底分解消除的硅藻泥类涂料及其制备方法。技术实现要素：本发明公开了一种催化分解甲醛的硅藻泥涂料及其制备方法，依照本发明制备的硅藻泥涂料具有常温催化分解甲醛功能，硬度高，抗擦洗，工艺简单的优点。本发明涉及的一种催化分解甲醛的硅藻泥涂料，该涂料按重量份计，包括催化分解甲醛活性材料0.5-5份、硅藻土40-70份、粘结剂10-30份、去离子水90-220份、填料10-20份和分散剂0.5-1.5份。进一步的，催化分解甲醛活性成分为活性二氧化锰或二氧化锰催化分解甲醛纳米材料。进一步的，粘结剂为羟丙基甲基纤维素(hpmc)、硅酸钠、聚环氧乙烷(peo)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)中的一种或几种。进一步的，填料包括石英砂、滑石粉、凹凸棒土、海泡石中的一种或几种。进一步的，分散剂包括三聚磷酸钠、三乙基己基磷酸、甲基戊醇中的一种或几种。进一步的，催化分解甲醛活性材料和硅藻土的质量比为1.2：10-5：10。另一方面，本发明还涉及一种制备上述硅藻泥涂料的方法，其包括如下步骤：(a)将硅藻土粉末加入到去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)将高锰酸钾加入到步骤(a)制备的悬浮液中，边加入边搅拌1-2小时；(c)将步骤(b)的混合液体加入超声波池中，设置超声波池的频率30-50khz，水温25-60℃，然后加入硫酸锰和氢氧化钾，待反应1-2小时后，静置陈化6-12小时，再进行固液分离，然后进行水洗，制得含水量为30-50％的泥饼；(d)取步骤(c)制得的泥饼，加入粘结剂、填料和分散剂后混合均匀，加水调节成含水量为55-65％的膏状体。进一步的，步骤(b)和步骤(c)之间还包括以下步骤：将步骤(b)的液体静置3-4小时。进一步的，在步骤(c)中，超声波池的频率优选40khz，水温优选40℃。进一步的，在步骤(c)中，泥饼的含水量优选40％，膏状体的含水量优选60％。本发明的有益效果：1、本发明采用活性二氧化锰或者二氧化锰常温催化分解甲醛纳米材料，可以在常温下催化甲醛分解为二氧化碳和水，达到彻底消除甲醛的问题。2、在将常温分解甲醛活性材料负载在硅藻土上时，采用超声波辅助分散的方式，能够将二氧化锰材料充分地分散到硅藻土孔隙内部负载，进而达到活性材料改性孔隙的面积最大化，获得足够高的活性吸附孔隙面积，进而提高甲醛的分解去除率。3、本发明的硅藻土涂料兼具了吸附和化学分解两种方式去除甲醛等有机污染物，污染去除效果好，不易出现二次污染。4、本发明的硅藻泥涂料消除分解甲醛污染物方便快捷，不需要另外的辅助措施和设备，非常实用。具体实施方式以下结合实施例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本使用新型的范围。实施例1：制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取50份硅藻土粉末于200份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取5份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1.5小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率45khz，水温50℃，然后加入2.5份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应2小时后静置陈化12小时，采用抽滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水份控制在40％。(d)取100份泥饼，加入15份hpmc、5份硅酸钠、1份三聚磷酸钠、10份石英砂，5份凹凸棒土后混合均匀，加水调节成含水60％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例2：制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取40份硅藻土粉末于100份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取5份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1.5小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率45khz，水温50℃，然后加入3份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应2小时后静置陈化12小时，采用抽滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水份控制在40％。(d)取100份泥饼，加入10份乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(eva)、0.5份三乙基己基磷酸、5份滑石粉，5份海泡石后混合均匀，加水调节成含水60％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例3：制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取70份硅藻土粉末于220份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取5份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1.5小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率45khz，水温50℃，然后加入1份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应2小时后静置陈化12小时，采用抽滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水粉控制在40％。(d)取100份泥饼，加入10份羟丙基甲基纤维素(hpmc)、20份硅酸钠、1.5份三聚磷酸钠、20份滑石粉后混合均匀，加水调节成含水60％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例4：制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取55份硅藻土粉末于150份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取5份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1.5小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率45khz，水温50℃，然后加入3份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应2小时后静置陈化12小时，采用抽滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水粉控制在40％。(d)取100份泥饼，加入10份peo、0.75份甲基戊醇、15份海泡石后混合均匀，加水调节成含水60％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例5：制备催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取50份硅藻土粉末于200份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取3份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率40khz，水温30℃，然后加入2份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应1.5小时后静置陈化10小时，采用小型压滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水分控制在35％。(d)取80份泥饼，加入10份hpmc、3份peo、2份eva，1份三乙基己基磷酸、5份石英砂，5份凹凸棒土、5份海泡石粉后混合均匀，加水调节成含水55％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例6：制备催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取50份硅藻土粉末于200份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取3份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率40khz，水温30℃，然后加入2份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应1.5小时后静置陈化10小时，采用小型压滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水分控制在30％。(d)取70份泥饼，加入5份hpmc、8份硅酸钠、2份eva，1份三乙基己基磷酸、5份石英砂，10份滑石粉后混合均匀，加水调节成含水55％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例7：制备催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取60份硅藻土粉末于150份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取3份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率40khz，水温30℃，然后加入3份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应1.5小时后静置陈化10小时，采用小型压滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水粉控制在30％。(d)取65份泥饼，加入10份hpmc、5份peo，1份三聚磷酸钠、10份凹凸棒土、5份海泡石粉后混合均匀，加水调节成含水55％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。实施例8：制备催化分解甲醛的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取70份硅藻土粉末于200份去离子水中，搅拌形成悬浮液；(b)取3份高锰酸钾加入步骤(a)制备的悬浮液，边加入边搅拌，搅拌1小时后再静置3小时，使负载充分。(c)将步骤(b)的液体的加入超声波池中，设置超声波池的频率40khz，水温30℃，然后加入2.5份硫酸锰，1份氢氧化钾。待反应1.5小时后静置陈化10小时，采用小型压滤机进行，再进行水洗，制得二氧化锰催化分解甲醛纳米材料吸附在硅藻土孔道内部的改性硅藻土。水洗后的泥饼水粉控制在50％。(d)取130份泥饼，加入10份hpmc、5份eva，1份三乙基己基磷酸、5份滑石粉，10海泡石粉后混合均匀，加水调节成含水55％的膏状体。即得制备常温催化分解甲醛的硅藻泥涂料。对比例：制备传统的硅藻泥涂料，按照如下步骤进行：(a)取30份硅藻土粉、20份高岭土粉、2份氧化锌、8份乳胶粉、5份凹凸粉加入到常温的50份水中混合搅拌均匀。然后再加入分散剂聚丙烯酸钠0.1份、硅油0.1份和0.1份羧甲基纤维素继续搅拌1小时，静置1小时即得传统型的硅藻泥涂料。实施例：分别在100立方空间内将上述实施例1-8和对比例的硅藻泥涂料在空间四周涂抹成1mm左右厚度，晾7天之后，在空间内采用甲醛发生器产生1ppm甲醛。2小时候测量一次甲醛浓度，24小时候测量一次甲醛浓度，然后在室内放置加热器，将室内温度加热到30度再测量一次甲醛浓度，结果如下：表1.不同时间后测量的空间内的甲醛浓度2小时24小时7天后经过加热实施例10.015ppm0.005ppm0.006ppm实施例20.01ppm0.005ppm0.004ppm实施例30.015ppm0.005ppm0.006ppm实施例40.01ppm0.005ppm0.003ppm实施例50.015ppm0.005ppm0.005ppm实施例60.02ppm0.005ppm0.004ppm实施例70.015ppm0.01ppm0.006ppm实施例80.01ppm0.005ppm0.007ppm对比例0.1ppm0.01ppm0.1ppm根据上述实施例的试试效果对比可知，本发明制备的硅藻泥涂料具有更高的甲醛去除效率，并且经过长时间的吸附之后再加温促使甲醛二次析出，获得的结果是传统硅藻泥涂料将吸附的部分甲醛重新释放到空间中，而本发明的硅藻泥涂料基本没有释放所吸附的甲醛。本发明的硅藻泥涂料具有更好的吸附分解效果，并且不会产生二次污染。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12