本发明属于涂料
技术领域：
，涉及一种功能性负离子粉末涂料及其制备方法。
背景技术：
：随着生活水平的快速提升，环境污染越来越严重，自然与健康已成为人们无上的追求，人们对与自己日常生活紧密相关的住宅提出了新的设想与新的要求，追求健康、绿色、舒适的住宅，成为人们生活的基本愿望。室内装饰材料等会产生有害气体，其中甲醛气体污染是最严重的。目前，甲醛等空气有机污染物可以通过空气净化器、摆放植物、物理吸附、空气负离子、材料封闭、催化降解、化学催化等方式进行治理。应用现代科学技术消除室内空气污染，改善空气质量有种种手段与方法，一种彻底治本、永久的方法，从根本上改善空气的离子状况，即增加负离子浓度。空气负离子浓度不仅是空气质量优劣的重要指标，而且负离子对人体健康的作用也早已被医学界证实和在实践中认知，提高室内空气中负离子浓度是彻底根除室内空气污染、改善室内空气质量的治本之道。空气负离子技术主要是通过将能够产生热电或者压电效应的稀有矿物(负离子粉)加入到涂料等装饰材料中，致使室内环境中的水被该涂料装饰材料电离，并释放出负氧离子，催化氧化甲醛等有机污染物，进一步降解居室中有机污染物，改善空气质量。负离子能有效分解室内低浓度挥发性有机化合物，一种能有效释放负离子的物质，由于其每个单元体的正、负电荷中心无法重合，故两端形成正极、负极并构成了一个永久带电体--永久电极。由于正、负电荷无对称中心，即具有偶极矩，当外界温度发生微小变化或外加压力发生微小变化则离子间距及键角发生变化，诱发偶极矩，导致束缚在单元体表面的自由电荷层一部分被放出来，从而使其呈带电状态或在闭合回路中形成电流，在其周围形成电场及微电流。靠着单元体的永久电极、电场及微电流等物理作用，导致了负离子素具有持续释放负离子的功能。将负离子释放物质添加到墙体涂料中，并将这种涂料涂刷到建筑室内墙面上，这种涂料便能持续释放负离子，使空气中的负离子浓度增加。由于负离子涂料添加剂每个晶体颗粒周围形成一个电场并具有0.06ma微电流，细菌、甲醛等有机物在电场电流作用下进行分解，达到有效分解空气中的挥发性有机化合物的目的。托玛琳石是一种比较常见的功能性负离子物质，其属火山岩类，主要矿物质是火山石岩，在矿物学中被称为电气石是一种含硼及成分复杂的硅酸盐矿物，托玛琳石也是一种电介质，带电的石头，能产生负离子，单晶体托玛琳石最大的优点是能够永久性微弱电流范围0.06毫安安培。托玛琳石含有人体所必须的钾、钠、钙、镁、磷、常量元素和锌、铁、硒、铜、银、氟、硅酸，第十八种微量元素，具有很好的调节人体机能的功效，因此托玛琳石负离子粉为主要材料的内墙环保装饰壁物被广泛应用。但是天然的托玛琳石存量少，价格高，无法满足市场的大量需求，因此选择其他功效类似负离子物质替代托玛琳石是行业亟待解决的问题。技术实现要素：为克服上述技术问题，本发明提供一种功能性负离子粉末涂料，该涂料采用独居石作为负离子释放物质，与托玛琳石相比，其也含有人体所必须的钾、钠、钙、镁、磷、常量元素和锌、铁、硒、铜、银、氟、硅酸，第十八种微量元素，并且其含量大，是一种很好的托玛琳石的替代物。但是相对于托玛琳石，其含有锆、铀等对人体有害的辐射物质，因此需要进行特殊处理。另一方面，我们研究发现独居石根据微区剖面(0.18mm)元素分布曲线指出各种元素表现出8～10个微环带成分不均匀分布的特点，将独居石研磨至1250目-1500目使独居石释放负离子量达到最高峰，可达60000个(20公斤测定)，远超托玛琳石释放出的负离子数量，对净化甲醛降解有害物质更有效。基于此，本发明提供一种功能性负离子粉末涂料，其包括：功能性负离子粉末、海泡石、滑石粉、重钙粉、木质纤维、糯米粉、瓦克胶粉、硅藻土和沸石粉，所述负离子粉末涂料释放的负离子量≥6250个。所述功能性负离子粉末选取经过处理的独居石，经过处理后独居石中铀和锆的含量＜0.0001％，优选1250目-1500目的独居石。所述海泡石具有阻燃功效，提高涂料粉料成型后柔韧性吸附能力，优选800目-1000目。所述滑石粉在使用时作为填充料，增强粉料的硬度和光泽，优选1000目-1500目。所述重钙粉用于提高粉料成型硬度，优选800目-1200目。所述木质纤维用于防止粉料成型后开裂，提高涂覆后的保温透气性，优选800目-1200目。所述糯米粉用于提高粉料的粘结性，优选1250目-1500目。所述瓦克胶粉用于提高粉料粘合性，弯曲强度以及粉料憎水性，优选800目-1200目。所述硅藻土用于提高粉料成型后的吸府，过滤微小粒子，优选800目-1200目。所述沸石粉用于吸收金属离子与阳离子使离子过滤转换，优选800目-1200目。所述功能性负离子粉末涂料中各组分质量份如下：功能性负离子粉末5-20质量份、海泡石10-15质量份、滑石粉10-20质量份、重钙粉20-30质量份、木质纤维2-8质量份、糯米粉10-20质量份、瓦克胶粉10-15质量份、硅藻土5-10质量份和沸石粉5-15质量份。本发明提供的独居石采用如下方法处理：第一步，独居石研磨；第二步，酸洗；第三步，离心，风干。所述第一步进一步具体为选取独居石采用超细式磨粉机进行超细研磨，至1250目以上。所述第二步进一步具体为将研磨后的独居石粉放入搅拌反应釜中，按照与水按照质量比40：60-50：50的比例加入水，保持反应釜中的温度为40°-50°，在60-80转/分钟下搅拌30-40分钟，随后加入相对于独居石粉和水质量之和10％-20％的草酸乙二酸进行酸洗，将反应釜的温度降低到25°-35°之间，保持在60-80转/分钟下搅拌1小时，随后加入相对于独居石粉和水质量之和5％-15％的次氯酸钙进行漂白搅拌2小时。所述第三步进一步具体为将漂白后的独居石浆料转移至离心管中，离心，获得的粉末状固体，用去离子水洗涤4-5次，常温下风干，得到独居石负离子粉。本发明还提供上述功能性负离子粉末涂料的制备方法，其包括：第一步，将负离子粉末、海泡石和沸石粉按质量份称重，加入到搅拌罐中，保持400转/分钟，持续搅拌30-40分钟；第二步，按照质量份加入滑石粉、重钙粉和硅藻土，将转数调整至600转/分钟，持续搅拌40分钟-50分钟；第三步，按照质量份加入木质纤维、糯米粉和瓦克胶粉，将转数调整至300转/分钟，持续搅拌30分钟-40分钟，获得涂料粉末。有益的技术效果与现有技术相比，本发明提供的涂料采用独居石作为负离子释放物质，与托玛琳石相比，其也含有人体所必须的钾、钠、钙、镁、磷、常量元素和锌、铁、硒、铜、银、氟、硅酸，第十八种微量元素，并且经过处理后的独居石释放负离子量达到最高峰，远超托玛琳石释放出的负离子数量，对净化甲醛降解有害物质更有效。具体实施方式以下采用实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。本发明实施例所用原料均为市售工业级产品。本发明测定负离子释放量采用wst空气负(氧)离子检测仪测定，检测依据标准jc/t2110-2012，甲醛的净化性和净化持久性采用标准jc/t1074-2008的方法测定，按1类产品的技术指标要求。涂料的放射性采用标准gb6566-2010测定，放射性外照射指数采用标准gb/t11713-2015测定。负离子释放量检测方法如下：检测在一立方米封闭玻璃舱内进行，取待测试的涂料2kg，按照质量比1∶1加入水，搅拌成泥状，平涂在实验板上，涂层厚度2mm，自然风干后，将实验板放在封闭玻璃仓内，2小时候进行封闭玻璃舱内负离子释放量的检测。甲醛净化率检测方法如下：检测在一立方米封闭玻璃仓内进行，舱内放入甲醛分析仪，放入西游甲醛液体的海绵球，取测试涂料2kg，按照质量比1∶1加入水，搅拌成泥状，平涂在实验板上，涂层厚度2mm，自然风干后，将实验板放在封闭玻璃仓内，开始计时，按一定时间测定并记录甲醛的残余量。我们通过实验比较托玛琳石和独居石的负离子释放量，托玛琳石和独居石需要经过相同的处理，以保证测试条件一致，处理方法如下：选取独居石/托玛琳石采用超细式磨粉机进行超细研磨；将研磨后的独居石粉放入搅拌反应釜中，按照与水按照质量比40∶60的比例加入水，保持反应釜中的温度为45°，在60-80转/分钟下搅拌30分钟，随后加入相对于独居石粉/托玛琳石粉和水质量之和15％的草酸乙二酸进行酸洗，将反应釜的温度降低到30°，保持在60-80转/分钟下搅拌1小时，随后加入相对于独居石粉/托玛琳石粉和水质量之和10％的次氯酸钙进行搅拌漂白2小时；将漂白后的独居石浆料转移至离心管中，离心，获得的粉末状固体，用去离子水洗涤4-5次，常温下风干，得到独居石/托玛琳石负离子粉，研磨目数和负离子含有量如表1所示。表1研磨目数检测重量/kg独居石托玛琳石600201221830808002020800455612502060056126201450206112610328200020408007320从表1可以看出，独居石较托玛琳石负离子含有量更多，并且在研磨1250-1450范围的时候，负离子含有量最为充分。下面采用实施例和比较例验证包含独居石的功能性负离子粉末涂料的效果，实施例和比较例中所采用的给中添加成分型号如下表2：表2名称规格/目厂家独居石1250自采海泡石800嘉瑞矿产品有限公司滑石粉1000嘉瑞矿产品有限公司重钙粉800嘉瑞矿产品有限公司木质纤维800兴华建筑材料助剂厂糯米粉1250徐州众惠淀粉科技有限公司瓦克胶粉800德国瓦克5400硅藻土800嘉瑞矿产品有限公司沸石粉800赤峰画源矿产品有限公司本实施例和对比例的原料配比如表3所示。表3实施例1至实施例4的独居石、比较例3中托玛琳石采用如下方法制备：选取独居石采用超细式磨粉机进行超细研磨，至1250目；将研磨后的独居石粉放入搅拌反应釜中，按照与水按照质量比40∶60的比例加入水，保持反应釜中的温度为45°，在60-80转/分钟下搅拌30分钟，随后加入相对于独居石粉和水质量之和15％的草酸乙二酸进行酸洗，将反应釜的温度降低到30°，保持在60-80转/分钟下搅拌1小时，随后加入相对于独居石粉和水质量之和10％的次氯酸钙进行搅拌漂白2小时；将漂白后的独居石浆料转移至离心管中，离心，获得的粉末状固体，用去离子水洗涤4-5次，常温下风干，得到独居石负离子粉。比较例1中的独居石没有经过上述方法处理，比较例2中的托玛琳石没有经过处理。实验结果如表3和表4所示。表3表4甲醛净化性能时间表注：初始浓度为每m3空间内，甲醛相对于空气的量从表3和表4可以看出，经过处理之后的独居石制成的功能性负离子粉末涂料甲醛的处理效果更好，相对于没有处理过的独居石，由于锆和铀的含量都极低，因此放射性指数很低，对人体的安全性更好。所有上述的首要实施这一知识产权，并没有设定限制其他形式的实施这种新产品和/或新方法。本领域技术人员将利用这一重要信息，上述内容修改，以实现类似的执行情况。但是，所有修改或改造基于本发明新产品属于保留的权利。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页12