[发明专利]一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种室内涂料，具体涉及一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料及制备方法。

背景技术

上世纪70年代，西方发达国家就提出了“不良建筑”或“治病建筑物综合症”，人们开始注意并研究室内甲醛污染治理措施。现在人们大约80%的时间是在室内度过的，因此室内环境尤其是甲醛的治理越来越受到人们的重视。室内甲醛主要来自板材和涂料在内的各种装饰物，治理方法包括感觉脱嗅法、植物净化法、吸附法、化学反应法等，其中吸附法应用较为广泛。

目前，吸附法主要是利用多孔性物质通过物理吸附去除甲醛，常用吸附材料有活性炭、沸石、竹炭等；虽然活性炭具有较大的比表面积、中小孔结构等特征，能够吸附室内的甲醛等有害物质，但活性炭会受到孔径和孔隙通透性的限制且活性炭中存在矿物成分，严重影响了其吸附容量，进而影响活性炭的吸附效果，即使吸附后，仍有脱附，造成二次污染的可能。采用绿色低甲醛或者无甲醛的涂料及其他装修材料，从源头上解决甲醛的污染问题，是比较直接有效的方法。现在市场上有不少厂家推出了净味、抗甲醛的涂料，但根据权威检测机构的数据，这些涂料起到的除甲醛的效果十分有限。

石墨烯是有碳原子组成的单层平面型材料，由于具有较大的比表面积和大π体系，因此可以吸附有机物。石墨烯用于吸附水体中有机物，减少水污染的研究比较成熟，然而对于气体吸附，尤其是甲醛气体吸附，还比较少。石墨烯虽然有着优异的性能，但其表面官能团较少，与气体的相互作用较小，不利于长期稳定的吸附。因此，如何提高石墨烯吸附气体的能力、吸附量以及吸附后能够稳定避免出现二次污染是目前急需解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种具有环保、净化空气作用的基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料及制备方法，该室内涂料本身不含甲醛，而且可以稳定吸附空气中的甲醛，不会脱附形成二次污染，该涂料适用于室内装潢，同时也适用于适用于商场、医院、学校等公共场所。

本发明所采用的技术方案如下：一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料，基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料的组分及含量为：石墨烯复合材料0.01份-5份，丙烯酸树脂乳液20份-56份、溶剂15份-35份、纳米二氧化钛5份-20份，助剂12份-30份、乙醇0.2份-1.7份。

作为优选，所述石墨烯复合材料为石墨烯负载二氧化钛的复合材料、石墨烯负载氧化锰的复合材料、石墨烯参杂银的复合材料中的一种或几种。

作为优选，所述助剂为消泡剂、增稠剂、膨润土、成膜助剂、分散剂、乳化剂、流平剂、防沉淀剂、耐摩擦剂、防结皮剂、消光剂中的一种或几种。

作为优选，所述溶剂为水。

作为优选，所述石墨烯复合材料比表面积为150-3500m²/g。

作为优选，所述石墨烯复合材料粒径为100nm-20μm。

作为优选，所述石墨烯复合材料孔径为2-50nm。

一种基于石墨烯复合材料其吸附甲醛的涂料的制备方法，该方法包括以下步骤：

（a）将石墨烯复合材料（0.01份-5份）添加至乙醇（0.2-1.7份）中，搅拌均匀得到石墨烯复合材料的浆料；

（b）将助剂（12份-30份）与纳米二氧化钛（5份-20份）混合，搅拌均匀；

（c）向步骤（b）加入丙烯酸树脂乳液（20份-56份），用高速剪切机在1000-1500转/分钟的速度下搅拌10-20分钟，得到混合料；

（d）将步骤（a）得到的石墨烯复合材料的浆料与步骤（c）得到的混合料混合并搅拌均匀；

（e）向步骤（d）中加入溶剂（15份-35份），再用高速剪切机在1000-1500转/分钟的速度下搅拌20-30分钟，得到石墨烯复合材料的涂料；

（f）将步骤（e）得到的石墨烯复合材料的涂料用砂磨机砂磨，直到涂料细度为小于50μm。

一种基于石墨烯复合材料且吸附甲醛的涂料使用方法，所述涂料利用刷涂或滚涂方式涂覆到硅酸钙板的表面，涂膜厚度为90-150μm，涂覆后，在室温20-25℃晾置24h。