[发明专利]含改性氧化石墨烯的环保型建筑水性涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种含改性氧化石墨烯的环保型建筑水性涂料及其制备方法，属于建筑材料领域，以解决氧化石墨烯在涂料生产过程中的团聚问题。该涂料由下述质量百分比的原料制成：氨基功能化的氧化石墨烯悬浮液15‑25%，HY‑2200分散剂0.2‑0.4%，BYK190润湿剂0.2‑0.4%，丙二醇1‑3%，810消泡剂0.2‑0.5%，pH调节剂0.2‑0.4%，苯丙乳液25‑32%，金红石型钛白12‑17%，煅烧高岭土10‑15%，重钙5‑10%，羟丙基纤维素0.2‑0.4%，成膜助剂1‑1.5%，防腐剂0.1‑0.2%，防霉剂0.1‑0.2%，增稠剂0.1‑0.2%，流变剂0.1‑0.2%，余量为蒸馏水。本发明制备的环保型水性涂料中应用了改性的氧化石墨烯悬浮液，增加了吸附位点，增大了层间距和比表面积，显著提高了对甲醛的吸附性能。

技术领域

本发明属于建筑材料领域，具体涉及一种室内除甲醛环保水性涂料及其制备方法。

背景技术

近年来，空气污染越发严重，污染物包括有毒气体和微粒，如氮氧化物、SO₂、H₂S化合物等气态污染物，吸附法是去除有毒气体的重要方法。

石墨烯是近年研究进展较快的一种材料，石墨烯以sp²杂化的碳原子形成的单原子层厚度，排列成二维蜂窝状的晶体，由于其二维结构的特点而展现出了极为优异的电学、热学、力学等方面的性能，由于尺寸效应和超高比表面积，石墨烯材料可以广泛应用到环保领域。石墨烯作为一种非常有潜力的吸附剂，通过离子交换、静电作用及π-π键的结合作用，在处理水污染物中的重金属离子，有机污染物等，有很好的吸附效果，对它进行复合改性，使其具有良好的生物相容性及稳定性，更能促进其吸附的性能，成为处理污染物的研究热点。

氧化石墨烯是石墨烯的一种衍生物，与石墨烯相比，其片层上含有很多含氧基团，具有高的比表面能、为层状的多孔结构提供了更强的吸附性能，同时其表面带有大量亲水性酸性官能团, 具有良好的润湿性能和表面活性, 从而使其能够在稀碱水和纯水中分散而形成稳定的胶状悬浮液，降低了石墨烯的团聚性，增强了其对有机污染物的吸附性能。

随着全球各国越来越重视环境保护，不断用水性涂料代替溶剂型涂料是必然趋势，有利于健康的各种水性功能型内墙涂料的发展与应用将会更加受到重视。而具有空气净化功能的纳米无机建筑涂料和光催化空气净化涂料是目前公认的净化效率较高的空气净化涂料，因其效率高，无二次污染备受青睐，但由于这两种涂料中含有纳米光催化剂及其改性物，生产工艺复杂，纳米光催化剂成本昂贵，造成涂料价格高昂在市场上并没有被广泛推广。而我国碳材料来源丰富，以环保型的碳材料为功能体，制备氧化石墨烯及其改性物，目前国内外将氧化石墨烯应用到水性涂料中，以硅烷偶联剂对氧化石墨烯进行改性制备出一种新型除甲醛环保水性涂料还未见报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种含改性氧化石墨烯的环保型建筑水性涂料；

本发明的另一个目的是提供一种含改性氧化石墨烯的环保型建筑水性涂料的制备方法，以解决氧化石墨烯在涂料生产过程中的团聚问题。

本发明技术方案如下：一种含改性氧化石墨烯的环保型建筑水性涂料，是由下述质量百分比的原料制成：氨基功能化的氧化石墨烯悬浮液15-25%，HY-2200分散剂0.2-0.4%，BYK190润湿剂0.2-0.4%，丙二醇1-3%，810消泡剂0.2-0.5%，pH调节剂0.2-0.4%，苯丙乳液25-32%，金红石型钛白12-17%，煅烧高岭土10-15%，重钙5-10%，羟丙基纤维素0.2-0.4%，成膜助剂1-1.5%，防腐剂0.1-0.2%，防霉剂0.1-0.2%，增稠剂0.1-0.2%，流变剂0.1-0.2%，余量为蒸馏水。

进一步的，所述成膜助剂是酯类高沸点的环保有机化合物，为成膜助剂DBE、丁二酸二甲酯、戊二酸二甲酯或己二酸二甲酯中的一种。

HY-2200分散剂是含亲和基团的高分子嵌段共聚物，针对无机碳材料具有较好的分散性能。