[发明专利]一种改性二氧化钛-聚丙烯酸酯复合板材用甲醛封闭剂及其制备方法

说明书

一种改性二氧化钛‑聚丙烯酸酯复合板材用甲醛封闭剂及其制备方法，所述方法包括二氧化钛表面改性步骤和改性二氧化钛‑聚丙烯酸酯复合反应步骤。将锐钛矿二氧化钛引入聚丙烯酸酯乳液中，制备二氧化钛/聚丙烯酸酯复合材料，利用两者的协同效应获得更优异的综合性能。该材料可在板材表面形成近乎透明的、致密的膜，由于聚合物膜的柔软性，对低表面能的物质有良好的附着性、渗透性，在板材表面能阻止甲醛气体的释放；而且二氧化钛能与甲醛气体发生光催化反应，彻底去除有害气体。

技术领域

本发明涉及一种二氧化钛-聚丙烯酸酯复合材料领域，涉及到去除甲醛材料及其制备方法，适用于建筑涂料、油漆等领域。

背景技术

随着生活水平的提高，人们对居住环境的要求越来越高，家庭装修、家具更新等越来越频繁。有研究表明，在装修好的无板材家具房间内，甲醛超标一倍多，但是，有板材家具的同一间房，甲醛超标7倍多。板材中的甲醛主要来自制板工艺的固化过程中，部分线性树脂未形成网状结构从而分解成游离甲醛向外释放，部分固化不完全的树脂在一定条件下分解成游离甲醛向外发散。释放周期可长达数年之久。人体长期处于甲醛气体，对呼吸系统、免疫系统、神经系统等造成巨大伤害，严重影响健康。去除板材中的甲醛已是非常严峻的问题。

以TiO₂/聚丙烯酸酯复合材料及其对甲醛气体的封闭效果、去除效果的研究相对较少。许多研究者致力于聚丙烯酸酯-无机复合材料的研究，大多以SiO₂为研究对象，且注重SiO₂等无机材料对乳液本身的疏水性、耐热性、耐候性等性能的提升。然而SiO₂没有对甲醛的分解能力限制了其在涂料装饰领域中的应用。

本领域公知，锐钛矿二氧化钛作为一种光催化剂,能氧化降解甲醛、甲苯等有害气体,并将其最终降解为CO₂和H₂O等无害的物质,具有光催化活性高、化学性质等优点。聚丙烯酸酯乳液以水为分散介质，不仅具有环保无污染、反应条件温和、原料来源广泛等优点。而且具有优异的成膜性、粘接性、耐候性，广泛应用于汽车、电子电器、建筑、书籍、皮革、织物等众多领域。现有技术中通常将二氧化钛粒子添加到溶液中，用聚丙烯酸酯作为分散剂或粘结剂，混合其他添加剂作为除甲醛的功能溶液。然而上述溶液中二氧化钛为分散状，与聚丙烯酸酯为混合状态，容易脱落。正如目前市场上出售的甲醛封闭剂大多为水溶性一样，不能在基材表面形成一层致密膜，虽然可以暂时降低环境的甲醛浓度，但一段时间过后会出现反弹现象。水溶性液体刷在板材上会造成变形，影响美观和使用。

因此，将锐钛矿二氧化钛引入聚丙烯酸酯乳液中，制备二氧化钛/聚丙烯酸酯复合材料，二氧化钛固定牢固，涂膜均匀致密，利用两者的协同效应获得更优异的综合性能，用于板材内甲醛去除具有重要意义，也符合目前市场的需求，具有较好的应用前景。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种改性二氧化钛-聚丙烯酸酯复合板材用甲醛封闭剂及其制备方法。

本发明采用如下的技术方案：

一种改性二氧化钛-聚丙烯酸酯复合板材用甲醛封闭剂，所述改性二氧化钛- 聚丙烯酸酯为表面改性的二氧化钛与聚丙烯酸酯化学键合的无机-有机复合材料。

上述改性二氧化钛-聚丙烯酸酯复合板材用甲醛封闭剂的制备方法，所述方法包括二氧化钛表面改性步骤和改性二氧化钛-聚丙烯酸酯复合反应步骤。

上述二氧化钛表面改性步骤为：称取一定质量份量的硅烷偶联剂溶于有机溶剂中，搅拌5min，用稀盐酸或氨水调节溶液pH值至中性；之后加入一定质量份量的二氧化钛粉体，置于水浴中，进行回流反应0.5-5h；反应结束后体系自然冷却至室温，之后放入烘箱中100℃干燥处理，自然冷却后，得到改性二氧化钛；其中所述硅烷偶联的用量为二氧化钛粉体用量的0.5-5wt％。