本发明涉及涂料技术领域，特别涉及一种新型负氧离子涂料及其制备方法。
背景技术：
负氧离子是一种重要的空气调节剂，被誉为“空气维生素和生长素”，当空气中负氧离子数量达到800个/cm3时，可以认为空气比较清洁，适宜人类居住，而我国大城市空气中的负氧离子含量普遍低于200个/cm3，空气污染严重的地区甚至低于100个/cm3。现代城市高楼林立，产生负氧离子的森林和植被严重不足，绿化面积奇缺，粉尘和其他污染物多，是负氧离子缺乏的高发区，城市越大，楼层越高越密，负氧离子就越缺乏，这是城市化带来的丰富物质文化生活所伴生的，负氧离子产品的使用可有效解决该问题，相当于人造的“森林氧吧”。
但是现有的负氧离子涂料主要是采用水性丙烯酸乳液等制备，所制负氧离子涂料的光泽度和平整度达不到饰面板材的质感要求。通常采用的水性聚氨酯树脂作为饰面板块的面层涂装，由于其固化交联后涂膜致密，会影响负氧离子的释放，使得释放的负氧离子的数量少。
因此，需要研究一种光泽度好、平整度高、负氧离子释放数量多的新型负氧离子涂料及其制备方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种溶解性好、稳定性高、配制成注射溶液澄清度高的新型负氧离子涂料及其制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉5-10份、纳米二氧化硅粉体0.5-1.0份、杀菌剂0.5-1.0份、水性聚氨酯树脂15-20份、花椒素3-5份、消泡剂0.1-0.5份、分散剂0.5-1.0份、水30-40份。
作为本发明的进一步设置，还包括三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯2-5份。
作为本发明的进一步设置，杀菌剂为纳米银胶体溶液。
作为本发明的进一步设置，消泡剂为nxz消泡剂。
作为本发明的进一步设置，分散剂为分散剂sn-5040。
本发明提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：将环糊精水溶液与银氨溶液以1∶100-1∶10的体积比进行混合，在80-100℃的温度条件下搅拌100-120min，即获得纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆。
作为本发明的进一步设置，步骤s1中为采用质量分数为5％-10％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液。
作为本发明的进一步设置，步骤s1得到为平均粒径为50-100nm的纳米银胶体溶液。
作为本发明的进一步设置，高速搅拌的搅拌转速为200-300r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为30-50r/min。
本发明的有益效果是：
1.本发明的负氧离子涂料中添加有水性聚氨酯树脂，通过三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯可以提高水性聚氨酯树脂的交联固化作用，使得涂料在涂覆后表面变得光泽度高、平整度、成膜性好，无需通过额外的成膜助剂即可形成表面平整有光泽的连续漆膜。
2.本发明的负氧离子涂料其中的杀菌剂纳米银胶体除了发挥自身银离子的杀菌抗霉功能之外，纳米银胶体的溶胶状态在涂膜形成过程中会占据一定的空间，待涂膜干燥后，与银氨、环糊精结合的水会挥发出去，然后形成一个个的微小气孔，空气中的水分子可以通过这些气孔，与板材中的负氧离子粉接触，在光线辐射下，受负氧离子粉体颗粒附近的强电场作用，电离成氢氧根离子和氢离子，氢氧根离子进入空气，与空气中水分子形成水合羟基离子，即为空气负氧离子，有效提高涂料产生、释放空气负氧离子的数量；并且，一般涂料的成膜性越好，负氧离子越不容易产生和释放，本发明同时采用纳米银胶体也解决苯丙乳液和水性聚氨酯树脂成膜性好、不易释放负氧离子的问题，通过纳米银胶体产生的微小气孔可以使含有苯丙乳液和水性聚氨酯树脂成膜干燥后，通过小气孔释放和产生氧负离子，有效提高氧负离子的释放数量。
3.本发明的负氧离子涂料中设置有花椒素，花椒素一方面能提高涂料的杀菌抗霉效果，另一方面，花椒素能在银氨-环糊精表面上形成阻止质点聚结的吸附层，有效提高纳米银胶体在涂料中储存的稳定性，最终提高微小气孔数量，最终提高负氧离子的释放数量。
4.本发明的负氧离子涂料采用与组分相匹配的特定制备工艺，先制备平均粒径为50-100nm的纳米银胶体溶液，然后再制备出负氧离子涂料，制备过程中采用先高速搅拌再低速搅拌的方式，高速搅拌是使得无机物及有机底料能通过高速、大力搅拌均匀成基本涂料，后期的低速搅拌是为了使得苯丙乳液、水性聚氨酯树脂能搅拌发生交联反应，并且同时也不破坏纳米银胶体的稳定性，使得花椒素、纳米银胶体均匀分散在涂料中，提高后续涂料释放负氧离子的效果。
具体实施方式
下面将结合具体实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一、实施例
实施例1
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉5份、纳米二氧化硅粉体0.5份、杀菌剂纳米银胶体溶液0.5份、水性聚氨酯树脂15份、花椒素3份、nxz消泡剂0.1份、分散剂sn-50400.5份、水30份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯2份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为5％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5mol/l银氨溶液以1∶100的体积比进行混合，在80℃的温度条件下搅拌100min，即得到为平均粒径为50nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为200r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为30r/min。
实施例2
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉10份、纳米二氧化硅粉体1.0份、杀菌剂纳米银胶体溶液1.0份、水性聚氨酯树脂20份、花椒素5份、nxz消泡剂0.5份、分散剂sn-50401.0份、水40份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯5份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为10％环糊精水溶液、摩尔浓度为1.0mol/l银氨溶液以1∶10的体积比进行混合，在100℃的温度条件下搅拌120min，即得到为平均粒径为100nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为300r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为50r/min。
实施例3
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、杀菌剂纳米银胶体溶液0.8份、水性聚氨酯树脂18份、花椒素4份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯3份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为8％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液以1∶50的体积比进行混合，在90℃的温度条件下搅拌110min，即得到为平均粒径为80nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为250r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为40r/min。
实施例4
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、水性聚氨酯树脂18份、花椒素4份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯3份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为250r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为40r/min。
实施例5
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、杀菌剂纳米银胶体溶液0.8份、水性聚氨酯树脂18份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯3份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为8％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液以1∶50的体积比进行混合，在90℃的温度条件下搅拌110min，即得到为平均粒径为80nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为250r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为40r/min。
实施例6
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、杀菌剂纳米银胶体溶液0.8份、水性聚氨酯树脂18份、花椒素4份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为8％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液以1∶50的体积比进行混合，在90℃的温度条件下搅拌110min，即得到为平均粒径为80nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为250r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为40r/min。
实施例7
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、水性聚氨酯树脂18份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆，所述高速搅拌的搅拌转速为250r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为40r/min。
实施例8
本发明提供一种新型负氧离子涂料，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉8份、纳米二氧化硅粉体0.8份、杀菌剂纳米银胶体溶液0.8份、水性聚氨酯树脂18份、花椒素4份、nxz消泡剂0.4份、分散剂sn-50400.8份、水35份、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯3份。
本发明还提供一种新型负氧离子涂料的制备方法，包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：采用质量分数为8％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液以1∶50的体积比进行混合，在90℃的温度条件下搅拌110min，即得到为平均粒径为80nm的纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂再采用相同搅拌速度高速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆。
将实施例1-8的涂料涂覆在实验室的样板房屋中，按照jc/t2110-2012《室内空气离子浓度测试方法》进行负氧离子释放效果测试，每隔0.5h读取1次测试值，评价该板材的负氧离子释放效果，每个检测点分别检测0h、2h、6h、12h时间的结果，结果见下表1：
表1各个试样的负氧离子浓度的测试结果
本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
1.一种新型负氧离子涂料，其特征在于，按重量份数计，包括以下组分和配比：负氧离子粉5-10份、纳米二氧化硅粉体0.5-1.0份、杀菌剂0.5-1.0份、水性聚氨酯树脂15-20份、花椒素3-5份、消泡剂0.1-0.5份、分散剂0.5-1.0份、水30-40份。
2.根据权利要求1的新型负氧离子涂料，其特征在于：按照重量份数计，还包括三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯2-5份。
3.根据权利要求1的新型负氧离子涂料，其特征在于：所述杀菌剂为纳米银胶体溶液。
4.根据权利要求1的新型负氧离子涂料，其特征在于：所述消泡剂为nxz消泡剂。
5.根据权利要求1的新型负氧离子涂料，其特征在于：所述分散剂为分散剂sn-5040。
6.一种根据权利要求1的新型负氧离子涂料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤s1：制备杀菌剂：将环糊精水溶液与银氨溶液以1∶100-1∶10的体积比进行混合，在80-100℃的温度条件下搅拌100-120min，即获得纳米银胶体溶液备用；
步骤s2：制备负氧离子涂料漆：按照重量份数的配比，将一半重量份数的负氧离子粉和水搅拌成透明粘稠状溶液，再加入剩余的负氧离子粉、纳米二氧化硅粉体、分散剂、三羟甲基丙烷-三(3-氮丙啶基)丙酸酯高速搅拌均匀后，再加入水性聚氨酯树脂、纳米银胶体、花椒素、消泡剂低速搅拌混合均匀形成负氧离子涂料漆。
7.根据权利要求6的新型负氧离子涂料的制备方法，其特征在于：步骤s1中为采用质量分数为5％-10％环糊精水溶液、摩尔浓度为0.5-1.0mol/l银氨溶液。
8.根据权利要求6的新型负氧离子涂料的制备方法，其特征在于：步骤s1得到为平均粒径为50-100nm的纳米银胶体溶液。
9.根据权利要求6的新型负氧离子涂料的制备方法，其特征在于：所述高速搅拌的搅拌转速为200-300r/min，所述低速搅拌的搅拌转速为30-50r/min。
技术总结