負(fù)離子添加劑在氮化硼涂料中的應(yīng)用
2021/10/23 來源： 作者：佚名 瀏覽次數(shù)：997
近年來 ,隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 , 人民的住房條件有了很大改善 , 住宅產(chǎn)業(yè)的興起 , 為建筑涂料及裝飾材料行業(yè)的發(fā)展提供了巨大的市場空間。但從全國涂料市場銷售量來看 , 占有絕對優(yōu)勢的是進(jìn)口或合資企業(yè)的產(chǎn)品 , 國產(chǎn)涂料只能在某一地域范圍內(nèi)有所作為 , 其原因主要是涂料及裝飾裝修材料不符合環(huán)保要求 , 超過國家規(guī)定的有害物質(zhì)的限量標(biāo)準(zhǔn) , 致使裝修后的房間長期不能入住 , 或入住后對人體健康造成危害 , 并引起業(yè)主與開發(fā)商、裝修公司的糾紛不斷。 為了解決上述問題 , 消除室內(nèi)污染給人們健康帶來的危害 , 近年來各地在研制低 VOC 、低毒、低污染涂料的同時(shí) , 還開發(fā)了各種具有特殊功能的涂料 , 其中較為引人注目的如抗菌涂料、防霉涂料等。 1 幾種添加劑的應(yīng)用 111 納米 TiO2 光催化材料 以涂料為載體 , 在涂料中添加一定比例的納米級銳鈦型 TiO2 , 利用其光催化作用達(dá)到降低甲醛、 NH3 、苯、 TDI 及抗菌抑菌的目的 , 但是目前存在一些問題有待解決。 112 無機(jī)抗菌劑 國內(nèi)無機(jī)抗菌劑發(fā)展很快 , 特別是各種載體的 Ag 離子抗菌劑不斷面市 , 它在涂料中起到抗菌抑菌效果 , 也有微弱去除異味效果。但由于抗菌劑的粒徑問題和 Ag 離子抗菌劑的價(jià)格昂貴 , 因此 , 限制了它在涂料中的應(yīng)用。 113 納米級無機(jī)除臭劑 一般是將 Zn ( 或 Cu) 固定在 TiO2 上的膠體水溶液 , 粒子形狀為纖維狀或針狀 , 平均粒徑為 10nm 以下 , 因此其制造技術(shù)復(fù)雜 , 成本高。目前國內(nèi)尚未工業(yè)化生產(chǎn)。 2 負(fù)離子氮化硼涂料添加劑的功能特性 由我公司新研制的 HB2TL 負(fù)離子涂料添加劑 , 可以降解室內(nèi)甲醛、苯等污染 , 釋放出有益于增進(jìn)人體健康的負(fù)離子 , 具有廣闊的發(fā)展前景。 HB2TL 負(fù)離子涂料添加劑的核心材料是負(fù)離子素 , 由多種寶石、玉石、晶石經(jīng)多種高科技手段加工提煉、復(fù)合、激活而成 ; 其生產(chǎn)過程采用了溶膠離心粉碎、離子交換摻雜等多種先進(jìn)工藝技術(shù) , 使負(fù)離子素具有凈化空氣、水、抗電磁輻射等功能及抗菌抑菌、健康保健等功效。 211 物理特性 負(fù)離子涂料添加劑每個單元體的正、負(fù)電荷中心無法重合 , 故兩端形成正極、負(fù)極 , 構(gòu)成了一個永久帶電體——永久電極。由于正、負(fù)電荷無對稱中心 , 即具有偶極矩 , 當(dāng)外界溫度發(fā)生微小變化或外加壓力發(fā)生微小變化則離子間距及鍵角發(fā)生變化 , 誘發(fā)偶極矩 , 導(dǎo)致束縛在單元體表面的自由電荷層一部分被放出來 , 從而使其呈帶電狀態(tài)或在閉合回路中形成電流 , 在其周圍形成電場及微電流 , 同時(shí) , 由于有偶極矩的存在 , 使負(fù)離子涂料添加劑具有優(yōu)良的遠(yuǎn)紅外功能。 正是靠著單元體的永久電極、電場及微電流等物理作用 , 導(dǎo)致了負(fù)離子涂料添加劑具有持續(xù)釋放負(fù)離子、去除甲醛、氨、苯有害氣體及異味、抗菌抑菌等功能。 212 功能原理 a. 持續(xù)釋放負(fù)離子 因負(fù)離子涂料添加劑的每個單元體具有永久電極 , 當(dāng)空氣中的水分子與其接觸時(shí) , 永久電極瞬間放電 , 從而使水發(fā)生電解 :H2O vH+ OH- 由于 H+ 移動速度很快 , 迅速向永久電極的負(fù)極移動 , 吸收電子發(fā)生反應(yīng) 2H+ + 2e - v H2 ↑ , 而 OH- 移動速度慢 , 所以與水分子 H2O 結(jié)合發(fā)生反應(yīng) OH- + H2O vH3O2- , 從而達(dá)到永久釋放 H3O2- 負(fù)離子的目的。 b. 去除有害氣體及異味 負(fù)離子涂料添加劑持續(xù)釋放的 H3O2- 負(fù)離子中和、包覆在游離出的帶有正電荷的甲醛、氨、苯類等有害氣體顆粒的周圍 , 使其形成大粒子團(tuán)并沉降下來 , 不漂浮在空氣中 , 對人體健康不再構(gòu)成危害 ; 另外 , 負(fù)離子涂料添加劑還具有很好的除異味效果 , 因?yàn)?H3O2- 負(fù)離子能中和空氣中的氧自由基及氧化性氣體 ( 腐敗異味 ) , 負(fù)離子涂料添加劑形成的電場可以使有機(jī)物異味在電場中分解 , 從而達(dá)到凈化空氣的作用。 c. 抗菌抑菌 負(fù)離子涂料添加劑具有很強(qiáng)的抗菌抑菌效果 , 包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌等 , 抗菌抑菌率≥ 97 %(CMA 測定 ) 。細(xì)菌大多帶正電荷 , 在空氣中被大量 H3O2- 包覆或被 H3O2- 所中和 , 使其失去增生與繁殖的條件。 d. 輻射遠(yuǎn)紅外線 負(fù)離子涂料添加劑單元體的正、負(fù)電荷無對稱中心 , 即具有偶極矩 , 當(dāng)它們做熱運(yùn)動時(shí) , 相應(yīng)的偶極矩發(fā)生變化 , 即熱運(yùn)動使極性分子激發(fā)到更高的能級 , 當(dāng)它們向下躍遷時(shí)把多余的能量以電磁波的方式放出 , 從而產(chǎn)生波長 2 μ m ～ 8 μ m , 發(fā)射率為 0191 以上的遠(yuǎn)紅外線輻射。 e. 抗電磁波輻射 負(fù)離子涂料添加劑具有永久釋放負(fù)離子作用 , 可以中和電磁波的正電性 , 同時(shí)添加劑吸收電磁波 , 一方面轉(zhuǎn)化為遠(yuǎn)紅外線發(fā)射 , 另外也可以刺激添加劑發(fā)射更多的負(fù)離子 , 從而具有抗電磁波輻射效果。 213 特點(diǎn) a. HB2TL 負(fù)離子涂料添加劑配方中的主要天然材料起到功能互補(bǔ)、疊加、相互激發(fā)促進(jìn)的作用 , 因此負(fù)離子發(fā)射能力高 , 遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過同類材料。 b. 在制造上使用多種高科技加工技術(shù)以達(dá)到提煉、復(fù)合、激活, 從而使材料在同樣條件下, 誘發(fā)偶極矩, 擴(kuò)大離子間距變化及鍵角變化, 因此性能高。 3 性能及比較結(jié)果 311 性能 ①經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院檢測 , 負(fù)離子發(fā)射能力為 15000 個 / cm3 ; ②經(jīng)中國計(jì)量科學(xué)院檢測 , 在 2 μ m ～ 8 μ m 波長范圍內(nèi)遠(yuǎn)紅外線輻射率為 91 %; ③經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院檢測 , 抗菌抑菌率為 97 %; ④經(jīng)中國預(yù)防醫(yī)學(xué)科學(xué)院及多家部門檢測 , 去除、降解甲醛、 NH3 、苯能力均在 90 % ～ 95 % 以上。 312 比較結(jié)果 各種無機(jī)涂料添加劑比較見表 1 。 表 1 各種無機(jī)涂料添加劑比較 功能 項(xiàng) 目 負(fù)離子材料 納米 TiO 2 光催化材料 無機(jī)抗菌劑 無機(jī)防臭劑 負(fù)離子發(fā)射能力 5 0 0 0 抗菌抑菌 4 4 5 4 去除 VOC 及甲醛、氨、苯 5 5 4 5 抑制霉菌 5 5 5 4 發(fā)射遠(yuǎn)紅外線 5 0 0 0 抗電磁輻射 4 0 0 0 涂料 有益健康 5 0 0 0 減輕涂料有害物質(zhì)釋放 有 有 有 添加 減輕制造過程中污染物 有 無 有 效果 去除其他污染物 有 有 有 注 :0 ～ 5 代表能力等級 , 數(shù)字大為高 4 結(jié)語 HB2TL 負(fù)離子涂料通過有關(guān)部門檢測性能良好 ; 負(fù)離子涂料添加劑能去除有害氣體及室內(nèi)異味 , 是由于其具有中和、包覆、沉降、分散等綜合作用的結(jié)果 , 有益于人體健康 ; 產(chǎn)品形態(tài)、規(guī)格顏色多樣 , 應(yīng)用市場前景廣闊。
