[发明专利]降解甲醛的催化剂复合物和干粉乳胶涂料及其制备方法

说明书

本发明公开了降解甲醛的催化剂复合物和干粉乳胶涂料及其制备方法，所述复合物由有机乳胶粒子、贵金属催化剂粒子及无机固体保护剂粒子组成，所述复合物通过喷雾干燥法制备，贵金属催化剂粒子、无机固体保护剂粒子能够在一定程度上嵌入有机乳胶粒子，不会与有机乳胶粒子分离，在有机乳胶粒子的表面形成保护层，不仅避免有机乳胶粒子在喷雾干燥时发生粘连，还有利于催化剂粒子在涂料成膜过程中均匀分散，提高了催化效率。喷雾干燥法使有机乳胶粒子中的可挥发组分被除尽，且本发明的乳胶涂料处于固态，无需加入防腐剂和防冻剂，不但降低了体系的VOC值，而且便于包装和运输。

技术领域

本发明涉及一种干粉乳胶建筑涂料，尤其涉及一种降解甲醛的催化剂复合物和干粉乳胶涂料及其制备方法。

背景技术

随着人们物质生活水平的提高，室内装修已成为时尚，随之而来的便是室内空气污染越来越严重。甲醛是来自家具和装修材料中最严重的污染物，它可以从装修材料和家具的粘合剂、稀释剂、纤维板、涂料和壁纸中缓慢释放，时间甚至长达十余年，具有强烈的致癌和致畸作用。因此，仅仅降低建筑涂料中的VOC(挥发性有机化合物)是不足够的，还需要设法清除室内其它来源的甲醛。

目前清除甲醛的方法中，催化氧化法因其反应温和(在常温常压下即可发生反应)，不需特殊光源、有效期长、不会造成二次污染等优点成为最佳选择。贵金属以其优良的催化氧化活性常作为催化氧化甲醛的催化剂，贵金属催化剂(如Au/CeO₂和Pt/TiO₂等)不需特殊光源，在室温即可使甲醛分解为无毒的二氧化碳和水。因此，如果在新装修的房屋内引入一定量的贵金属催化剂，则可以使得室内的甲醛逐渐分解，从而最大限度的降低了甲醛的危害。

为了将贵金属催化剂大面积稳定的分散于室内，最佳方案即是将催化剂分散于乳胶漆中，当乳胶漆在墙壁上成膜后，催化剂就可以均匀、稳定、大面积的分散于室内。近年来，随着政府与民众的环保意识显著增强，低VOC(可挥发性有机物)含量的水性环保乳胶漆己成为建筑涂料技术主流。虽然水性环保乳胶漆具有施工方便、干燥快、性能优良等特点，但其仍存在一些缺点，例如：1、因其采用罐式包装且含有大量水，所以增加了运输成本；2、由于体系含有大量水，所以需要加入防腐剂和防冻剂作为助剂，这些助剂会导致产生额外的VOC；3、包装开启后无法长期保存。因此，如涂料采用干粉包装，则不仅有利于降低运输成本，提高贮存性能，还有利于减少助剂的加入量，从而降低VOC含量。干粉乳胶涂料一般都使用固态的可再分散乳胶粒子作为成膜物质，将其与颜料、填料、增稠剂、消泡剂、分散剂、成膜助剂混合均匀后以固体袋装包装，在施工现场加水搅拌，即可形成合格的乳胶漆。如将贵金属催化剂与可再分散乳胶粒子共同作为成膜物质，即可制得具有在室温下降解甲醛功能且低VOC含量的干粉乳胶涂料。现有技术通常将光催化剂粒子和再分散乳胶粒子分别分散于水相体系中以制成最终的涂料，此类涂料在干燥过程中，其催化剂粒子与乳胶粒子逐渐各自聚集，最终导致分相，降低了催化效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便于运输、低VOC含量，且能够通过催化氧化降低室内甲醛含量的催化剂复合物和干粉乳胶涂料及其制备方法。

本发明是通过如下技术方案实施的：

本发明一方面提供了一种催化剂复合物，所述复合物包括有机乳胶粒子、用于催化甲醛降解的贵金属催化剂粒子以及用于保护有机乳胶粒子的无机固体保护剂粒子，所述贵金属催化剂粒子分散在附着于所述有机胶乳粒子的表面上的所述无机固体保护剂粒子中，并且所述贵金属催化剂粒子部分嵌入所述有机胶乳粒子的表面。

进一步的，所述有机乳胶粒子粒径为100～300nm，有机乳胶粒子的玻璃化温度Tg为-10～10℃，最低成膜温度MFT为0～5℃。

进一步的，所述有机乳胶粒子为由以下单体经乳液聚合法制得的聚合物粒子，所述单体可以是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸-β-羟乙酯、丙烯腈、苯乙烯中的一种或多种。