本發(fā)明涉及涂料領域，尤其涉及一種除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料及其制備工藝。
背景技術：
目前，人類正面臨“煤煙污染”、“光化學煙霧污染”之后，以“室內空氣污染”為主的第三次環(huán)境污染。美國專家檢測發(fā)現(xiàn)，在室內空氣中存在500多種揮發(fā)性有機物，其中致癌物質就有20多種，致病病毒200多種。危害較大的主要有：氡、甲醛、苯、氨以及酯、三氯乙烯等。大量觸目驚心的事實證實，室內空氣污染已成為危害人類健康的“隱形殺手”,也成為全世界各國共同關注的問題。家裝不可避免會產生一些污染，而這些污染源有來自涂料的、地板的、家具的，以及一些裝修輔材或填縫劑等材料，但從建材面積上來說，涂料所占面積是最大的。所以裝修時選用的涂料好壞將在很大程度上影響著室內空氣質量。
室內裝修普遍使用的是傳統(tǒng)的溶劑型PU、PE、NC等類型漆，通過溶劑揮發(fā)進行干燥成膜，不僅效率低、成本高、污染環(huán)境，而且嚴重影響施工人員及消費者的身體健康。并且溶劑型涂料是一個物理成膜過程，這導致其硬度低、耐磨性差、抗劃傷性差和漆膜耐污性差等缺點，嚴重影響產品的美觀及質量。
技術實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，滿足人們對健康環(huán)保高性能涂料的需求，提供一種兼具除醛、抗菌和釋放負離子三種效果，環(huán)保高效，硬度高，耐磨性好，抗劃傷性好，而且具有除醛、抗菌和釋放負離子三效合一協(xié)同凈化空氣功能的除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料及其制備工藝及其制備方法。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：
一種除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料，其特征在于：它包括特殊丙烯酸樹脂20％-30％，聚氨酯丙烯酸酯20％-30％，二丙二醇二丙烯酸酯20％-30％，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯3％-8％，有機除醛助劑5％-8％，無機除醛助劑2％-5％，抗菌助劑1％-3％，負離子催離素5％-8％，光引發(fā)劑3％-5％，涂料助劑1％-3％，填料5％-10％，按百分比計量以上各組分的質量分數(shù)之和為100％。
作為以上技術方案的進一步改進：
所述的特殊丙烯酸樹脂采用對無機材料的分散性很好，且與有機材料的相容性也很好的丙烯酸樹脂。
所述的有機除醛助劑采用氨的衍生物或含羥基化合物中的任意一種或其混合物制成。
所述的無機除醛助劑為光觸媒。
所述光觸媒采用納米氧化鈦TiO2、納米氧化鋅ZnO、納米二氧化鋯ZrO2、納米硫化鎘CdS、納米三氧化鎢WO3、納米氧化鐵Fe2O3、納米硫化鉛PbS、納米氧化錫SnO2、納米硫化鋅ZnS、納米鈦酸鍶SrTiO3、納米二氧化硅SiO2中的任意一種或兩種及兩種以上的混合物。
所述的抗菌助劑采用銀系納米抗菌劑、納米銀復合抗菌劑、納米氧化鋅、納米復合抗菌劑中的任意一種。
所述的負離子崔離素采用納米奇冰石、納米電氣石、納米蛋白石、納米古海底礦物、納米奇才石中的任意一種或任意幾種的混合物。
所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、二苯甲酮與2,4,6,-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷的混合物。
所述的涂料助劑為流平劑、消泡劑、分散劑、潤濕劑的混合物。
由于屬于一個總的發(fā)明構思，本發(fā)明還公開了一種除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料的制備工藝，其特征在于：它包括以下步驟：①、按照配方比例將特殊丙烯酸樹脂與有機除醛助劑，在70-90℃的溫度下高溫溶解。
②、按照配方比加入無機除醛助劑、抗菌助劑和負離子崔離素和10％-15％的聚氨酯丙烯酸酯于超聲波乳化分散系統(tǒng)中進行高速乳化分散20-40min，為防止局部過熱和提高乳化率，分散過程中持續(xù)攪拌。
③、向反應釜中投入剩余的聚氨酯丙烯酸酯、15％-20％的二丙二醇二丙烯酸酯和全部的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，投入反應釜中以400-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min，使其充分混合。
④、向反應釜中投入涂料助劑，在400-600r/min的攪拌速度下分散20-40min。
⑤、向反應釜中投入填料，以900-1000r/min的攪拌速度攪拌分散50-70min，檢測細度，使其細度＜40um。
⑥、向反應釜中投入步驟1和步驟2制備好的已經(jīng)溶好的有機除醛助劑和無機除醛助劑、抗菌劑和負離子崔離素，以700-800r/min的攪拌速度攪拌分散40-50min。
⑦、向反應釜中投入光引發(fā)劑和剩余的二丙二醇二丙烯酸酯，以500-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min。檢測其細度、粘度及固化能量，當細度＜40um，用涂4#杯在40℃下測得的粘度為55-65s，固化能量為300-400mj/c㎡時，停止反應，制得成品，若指標沒達到檢測要求，繼續(xù)反應，直到檢測項目達標為止。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：
1、除醛助劑采用有機除醛助劑和無機除醛助劑相結合，并且有機除醛助劑采用氨的衍生 物或含羥基化合物通過化學方式與甲醛發(fā)生加成縮合反應，生成穩(wěn)定的化合物，除醛效果好。這種通過化學反應使甲醛生成一種對人體無害的物質，是消除甲醛徹底的解決辦法。
2、無機除醛助劑采用光觸媒，由于其特殊的光催化作用和催化再生功能，具有顯著的光催化抗菌、持續(xù)有效降解甲醛、丙酮、甲苯等有毒有害氣體功效。有機、無機除醛助劑的結合不僅使得甲醛的凈化率高，而且除醛持久性也高。
3、采用特殊丙烯酸樹脂作為主體樹脂，不僅對無機材料的分散性很好，而且與有機材料的相容性很好，即可以使特殊丙烯酸樹脂、有機除醛助劑、無機除醛助劑、抗菌助劑、聚氨酯丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、負離子崔離素、光引發(fā)劑、填料等整體達到很好的融合性，這樣可以充分發(fā)揮各種不同組分的作用。
4、采用分步融合、超聲波乳化分散納米助劑的制備工藝，首先將有機除醛助劑與高極性丙烯酸酯完全溶解，然后使用超聲波乳化分散系統(tǒng)將無機除醛助劑、抗菌助劑、負離子崔離素和聚氨酯丙烯酸酯一起在超聲波的作用下進行乳化分散、粉碎、活化等多重效應，可以使無機除醛助劑、抗菌助劑，生態(tài)負離子崔離素的粒徑進一步縮小，均勻地分散在涂料體系中，涂料經(jīng)過紫外光固化后單體和丙烯酸樹脂發(fā)生化學交聯(lián)固化，無任何有機揮發(fā)物釋放，形成一張致密的布滿無數(shù)個納米粒子的三維網(wǎng)狀結構。
5、納米級的除醛助劑、抗菌助劑、生態(tài)負離子崔離素可以更好地協(xié)同吸附甲醛、有機揮發(fā)物、細菌等空氣中的有害物質，使有害物質與無機助劑能夠更好的接觸，同時又可以協(xié)同將這些有毒有害的物質消滅，使得除醛、抗菌和釋放負離子三重功效疊加達到最大的協(xié)同增效作用，讓空氣中的有毒有害物質無處可逃，抗細菌率對于大腸桿菌和金黃色葡萄球菌可達到99.97％以上，非常有利于預防疾病的發(fā)生與傳播，甲醛凈化效率達到92.7％以上，甲醛凈化持久性達到88％以上，能夠持續(xù)有效地消除甲醛污染，這樣也可以讓更多的生態(tài)負離子能夠不斷的釋放到空氣中，負離子發(fā)生量可達到4630個/cm3以上，等同于森林環(huán)境中空氣負離子達到I級，即最高級。生態(tài)級的小粒徑負離子透過人體的血腦屏障，發(fā)揮其生物效應。從而使空氣具有負離子的還原性、抗衰老、營養(yǎng)化等功能，達到提高人體免疫力的效果，從而控制疾病的傳播。
與現(xiàn)有技術相比，通過本法制備得到的除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料不僅綠色環(huán)保、抗劃傷性好、耐磨性好，除甲醛凈化率高，抗菌效果好，釋放負離子能力強，除醛抗菌負離子三效合一效果協(xié)同疊加達到最完美的效果，非常有益于人們人體的健康與環(huán)境改善。
具體實施方式
以下將結合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
實施例1，本發(fā)明包括下列組分：特殊丙烯酸樹脂24％，所述的特殊丙烯酸樹脂采用對無機材料的分散性好，且與有機材料的相容性也很好的丙烯酸樹脂，即可以使特殊丙烯酸樹脂、有機除醛助劑、無機除醛助劑、抗菌助劑、聚氨酯丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、負離子崔離素、光引發(fā)劑、填料等整體達到很好的融合性，這樣可以充分發(fā)揮各種不同組分的作用，聚氨酯丙烯酸酯24％，二丙二醇二丙烯酸酯17％，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5％，有機除醛助劑7％，所述的有機除醛助劑是氨的衍生物或含羥基化合物中的任意一種或其混合物，與無機除醛助劑吸附產品不同的是，有機除醛助劑采用化學方式來去除甲醛等醛類帶來的污染，氨的衍生物和含羥基化合物易與甲醛發(fā)生加成縮合反應，生成穩(wěn)定的化合物。這種通過化學反應使甲醛生成一種對人體無害的物質，除醛效果好，反應速度快，除醛效率高，能夠有效去除因室內剛裝修完而存在的大量的甲醛，是消除甲醛徹底的解決辦法，無機除醛助劑4％，所述的無機除醛助劑為光觸媒，可以是納米氧化鈦TiO2、納米氧化鋅ZnO、納米二氧化鋯ZrO2、納米硫化鎘CdS、納米三氧化鎢WO3、納米氧化鐵Fe2O3、納米硫化鉛PbS、納米氧化錫SnO2、納米硫化鋅ZnS、納米鈦酸鍶SrTiO3、納米二氧化硅SiO2中的任意一種或其混合物，由于其特殊的光催化作用和催化再生功能，具有顯著的光催化抗菌、持續(xù)有效降解甲醛、丙酮、甲苯等有毒有害氣體功效，從根本上保證了除醛效果的長效性，抗菌助劑3％，所述的抗菌助劑采用銀系納米抗菌劑、納米銀復合抗菌劑、納米氧化鋅、納米復合抗菌劑中的任意一種，優(yōu)選的是納米銀助劑，滅菌原理是過帶正電荷的納米金屬顆粒接觸到帶負電荷的微生物細胞后，會相互吸附，經(jīng)有效地擊穿細胞壁與細胞膜，使微生物細胞蛋白質變性，無法呼吸、代謝和繁殖，直至死亡，達到滅菌的效果。納米銀助劑具有耐酸、耐鹽性，對熱和光穩(wěn)定性好；同時納米銀抗菌成分并未做任何消耗，仍保持原有的抗菌能力，因此它的抗菌能力可長期有效，負離子崔離素7％，所述的負離子崔離素為納米奇冰石、納米電氣石、納米蛋白石、納米古海底礦物、納米奇才石中的任意一種或其任意幾種的混合物。氣體分子的電離主要是依靠外界催離素對氣體作用的結果，催離素是能夠產生負離子的因素，外界條件包括光觸媒、紫外線、放射線、光點效應等。負離子粉末具有熱電性和壓電性，因此在有溫度和壓力變化，即使微小的變化的情況下即能引起負離子晶體之間的電勢差，這種靜電高達100萬電子伏特，從而形成電場，高電壓使電場中的空氣發(fā)生電離，被擊中的電子附著于附近的水和氧分子并使它轉化為空氣負離子，也即負離子，選擇高質量的極性材料和特殊活化材料，采用表面包膜和材料復合技術制備而成的高性能、多功能的專用涂料凈化材料，當其添加于涂料中后，具有持久釋放負離子、高效抗菌、持續(xù)凈化空氣的功能和作用，光引發(fā)劑4％，所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、二苯甲酮與2-4-6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷的混合物，通過深層固化光引發(fā)劑與表層 固化引發(fā)劑的混合搭配，不僅能夠提高雙鍵轉化率，而且能夠最大范圍降低殘留小分子的存在，涂料助劑2％，所述的涂料助劑采用流平劑、消泡劑、分散劑、潤濕劑的混合物，填料6％，填料采用啞粉、蠟粉和玻璃粉的混合物，按百分比計量以上各組分的用量之和為100％；用上述原料組分按照以下步驟進行配置：
①、按照配方比例將特殊丙烯酸樹脂與有機除醛助劑，在70-90℃的溫度下高溫溶解。
②、按照配方比加入無機除醛助劑、抗菌助劑和負離子崔離素和10％-15％的聚氨酯丙烯酸酯于超聲波乳化分散系統(tǒng)中進行高速乳化分散20-40min，為防止局部過熱和提高乳化率，分散過程中持續(xù)攪拌。
③、向反應釜中投入剩余的聚氨酯丙烯酸酯、15％-20％的二丙二醇二丙烯酸酯和全部的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，投入反應釜中以400-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min，使其充分混合。
④、向反應釜中投入涂料助劑，在400-600r/min的攪拌速度下分散20-40min。
⑤、向反應釜中投入填料，以900-1000r/min的攪拌速度攪拌分散50-70min，檢測細度，使其細度＜40um。
⑥、向反應釜中投入步驟1和步驟2制備好的已經(jīng)溶好的有機除醛助劑和無機除醛助劑、抗菌劑和負離子崔離素，以700-800r/min的攪拌速度攪拌分散40-50min。
⑦、向反應釜中投入光引發(fā)劑和剩余的二丙二醇二丙烯酸酯，以500-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min。檢測其細度、粘度及固化能量，當細度＜40um，用涂4#杯在40℃下測得的粘度為55-65s，固化能量為300-400mj/c㎡時，停止反應，制得成品，若指標沒達到檢測要求，繼續(xù)反應，直到檢測項目達標為止。
實施例2，本發(fā)明包括下列組分：特殊丙烯酸樹脂26％，所述的特殊丙烯酸樹脂采用對無機材料的分散性好，且與有機材料的相容性也很好的丙烯酸樹脂，即可以使特殊丙烯酸樹脂、有機除醛助劑、無機除醛助劑、抗菌助劑、聚氨酯丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、負離子崔離素、光引發(fā)劑、填料等整體達到很好的融合性，這樣可以充分發(fā)揮各種不同組分的作用，聚氨酯丙烯酸酯22％，二丙二醇二丙烯酸酯18％，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯5％，有機除醛助劑6％，所述的有機除醛助劑是氨的衍生物或含羥基化合物中的任意一種或其混合物，與無機除醛助劑吸附產品不同的是，有機除醛助劑采用化學方式來去除甲醛等醛類帶來的污染，氨的衍生物和含羥基化合物易與甲醛發(fā)生加成縮合反應，生成穩(wěn)定的化合物。這種通過化學反應使甲醛生成一種對人體無害的物質，除醛效果好，反應速度快，除醛效率高，能夠有效去除因室內剛裝修完而存在的大量的甲醛，是消除甲醛徹底的解決辦法，無機除醛助劑4％，所述的無機除醛助劑為光觸媒，可以是納米氧化鈦TiO2、納米氧化鋅 ZnO、納米二氧化鋯ZrO2、納米硫化鎘CdS、納米三氧化鎢WO3、納米氧化鐵Fe2O3、納米硫化鉛PbS、納米氧化錫SnO2、納米硫化鋅ZnS、納米鈦酸鍶SrTiO3、納米二氧化硅SiO2中的任意一種或其混合物，由于其特殊的光催化作用和催化再生功能，具有顯著的光催化抗菌、持續(xù)有效降解甲醛、丙酮、甲苯等有毒有害氣體功效，從根本上保證了除醛效果的長效性，抗菌助劑2％，所述的抗菌助劑采用銀系納米抗菌劑、納米銀復合抗菌劑、納米氧化鋅、納米復合抗菌劑中的任意一種，優(yōu)選的是納米銀助劑，滅菌原理是過帶正電荷的納米金屬顆粒接觸到帶負電荷的微生物細胞后，會相互吸附，經(jīng)有效地擊穿細胞壁與細胞膜，使微生物細胞蛋白質變性，無法呼吸、代謝和繁殖，直至死亡，達到滅菌的效果。納米銀助劑具有耐酸、耐鹽性，對熱和光穩(wěn)定性好；同時納米銀抗菌成分并未做任何消耗，仍保持原有的抗菌能力，因此它的抗菌能力可長期有效，負離子崔離素7％，所述的負離子崔離素為納米奇冰石、納米電氣石、納米蛋白石、納米古海底礦物、納米奇才石中的任意一種或其任意幾種的混合物。氣體分子的電離主要是依靠外界催離素對氣體作用的結果，催離素是能夠產生負離子的因素，外界條件包括光觸媒、紫外線、放射線、光點效應等。負離子粉末具有熱電性和壓電性，因此在有溫度和壓力變化，即使微小的變化的情況下即能引起負離子晶體之間的電勢差，這種靜電高達100萬電子伏特，從而形成電場，高電壓使電場中的空氣發(fā)生電離，被擊中的電子附著于附近的水和氧分子并使它轉化為空氣負離子，也即負離子，選擇高質量的極性材料和特殊活化材料，采用表面包膜和材料復合技術制備而成的高性能、多功能的專用涂料凈化材料，當其添加于涂料中后，具有持久釋放負離子、高效抗菌、持續(xù)凈化空氣的功能和作用，光引發(fā)劑3％，所述的光引發(fā)劑為2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥基環(huán)己基苯基甲酮、二苯甲酮與2-4-6-三甲基苯甲?；?二苯基氧化磷的混合物，通過深層固化光引發(fā)劑與表層固化引發(fā)劑的混合搭配，不僅能夠提高雙鍵轉化率，而且能夠最大范圍降低殘留小分子的存在，涂料助劑2％，所述的涂料助劑采用流平劑、消泡劑、分散劑、潤濕劑的混合物，填料5％，填料采用啞粉、蠟粉和玻璃粉的混合物，按百分比計量以上各組分的用量之和為100％；用上述原料組分按照以下步驟進行配置：
①、按照配方比例將特殊丙烯酸樹脂與有機除醛助劑，在70-90℃的溫度下高溫溶解。
②、按照配方比加入無機除醛助劑、抗菌助劑和負離子崔離素和10％-15％的聚氨酯丙烯酸酯于超聲波乳化分散系統(tǒng)中進行高速乳化分散20-40min，為防止局部過熱和提高乳化率，分散過程中持續(xù)攪拌。
③、向反應釜中投入剩余的聚氨酯丙烯酸酯、15％-20％的二丙二醇二丙烯酸酯和全部的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯，投入反應釜中以400-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min，使其充分混合。
④、向反應釜中投入涂料助劑，在400-600r/min的攪拌速度下分散20-40min。
⑤、向反應釜中投入填料，以900-1000r/min的攪拌速度攪拌分散50-70min，檢測細度，使其細度＜40um。
⑥、向反應釜中投入步驟1和步驟2制備好的已經(jīng)溶好的有機除醛助劑和無機除醛助劑、抗菌劑和負離子崔離素，以700-800r/min的攪拌速度攪拌分散40-50min。
⑦、向反應釜中投入光引發(fā)劑和剩余的二丙二醇二丙烯酸酯，以500-600r/min的攪拌速度攪拌分散20-30min。檢測其細度、粘度及固化能量，當細度＜40um，用涂4#杯在40℃下測得的粘度為55-65s，固化能量為300-400mj/c㎡時，停止反應，制得成品，若指標沒達到檢測要求，繼續(xù)反應，直到檢測項目達標為止。
將實施例1-2制得的除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料與普通負離子涂料的參數(shù)進行對比：
由上表可以看出，通過本法制備得到的除醛抗菌負離子三效合一紫外光固化涂料不僅綠色環(huán)保、抗劃傷性好、耐磨性好，除甲醛凈化率高，抗菌效果好，釋放負離子能力強，除醛抗菌負離子三效合一效果協(xié)同疊加達到最完美的效果，非常有益于人們人體的健康與環(huán)境改善。
上述只是本發(fā)明的較佳實施例，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明。任何熟悉本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍的情況下，都可利用上述揭示的技術內容對本發(fā)明技術方案做出許多可能的變動和修飾，或修改為等同變化的等效實施例。因此，凡是未脫離本發(fā)明技術方案的內容，依據(jù)本發(fā)明技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改、等同變化及修飾，均應落在本發(fā)明技術方案保護的范圍內。