环保型防蚊蝇内墙乳胶漆的研制

   日期:2022-02-25     浏览:189    
核心提示:环保型防蚊蝇内墙乳胶漆的研制胡中源 罗智明 丁功伟 冯德峰 (展辰涂料集团有限公司,北京 101105)0 引言在炎热的夏季,蚊蝇不
环保型防蚊蝇内墙乳胶漆的研制
胡中源 罗智明 丁功伟 冯德峰 (展辰涂料集团有限公司,北京 101105)

0 引言
在炎热的夏季,蚊蝇不仅会影响人们的工作、生活和睡眠,还会传播疾病,严重影响人们的日常生活质量。为了免受蚊蝇干扰,人们采用了以下防蚊蝇的方法:
(1) 物理隔离法:采用纱门、纱窗、蚊帐等屏障将蚊蝇拒之门外。优点,安全无毒;缺点,因必须时刻保持其紧闭状态,有一定空间限制,给人们的活动带来不便;
(2) 化学杀灭法:采用防蚊液、蚊香、杀蚊喷雾等直接杀死蚊蝇。优点,快捷方便,直接杀灭,效率高;缺点,防蚊液、蚊香、杀蚊喷雾具有刺激性气味,且含有对人体有害的成分,影响人们的身体健康,而且普通杀蚊喷雾的防蚊时间有限,必须每天喷才有效果;
(3) 物理、化学驱赶法:采用物理或化学方法,比如采用防蚊液或者驱蚊灯等,产生让蚊蝇厌恶的光或气味等,让蚊蝇远离需要保护的地方。优点,不杀灭蚊蝇,毒性相对较小;缺点,容易产生让人不适的气味或光线。
(4) 生物驱逐法:在一些边远农村,因经济条件限制,人们通过在房前屋后种植楝树、凤仙花等植物;在屋内摆放樟木器具;燃烧野蒿编织成的草绳来驱逐蚊蝇等害虫。现在市场上也出现了那种涂在身上具有良好驱蚊效果的植物精油,能够较好地驱赶蚊蝇。优点,它们不依靠毒杀蚊蝇,对人体也就没有必然的伤害;缺点,持续时间较短,防蚊蝇时间有限。
受此启发,笔者经过反复试验,找到了一种新的生物防蚊蝇内墙乳胶漆的制备方法,并且通过包埋原理解决了防蚊蝇精油挥发导致的防蚊蝇效果持续时间短的缺点。

1 环保型防蚊蝇内墙乳胶漆的防蚊蝇原理
昆虫学家们研究发现:蚊蝇寻找目标主要依靠嗅觉器官,也就是靠头上一对触角来感知空气中传来的人体“信息”。人们通过种植某些植物或者燃烧野蒿等能够驱逐蚊蝇,主要是因为这些植物中含有让蚊蝇等害虫产生反感的某些油类气味。这些油类的气味能够破坏蚊蝇的信息传递,使蚊蝇无法找到目标,从而达到驱赶蚊蝇的目的。桉树油、苦楝油、艾油、柠檬桉油、香茅油等纯天然植物提取物,具有较好的驱赶蚊蝇效果,但是这些植物精油会随着时间推移而挥发,其防蚊蝇效果逐渐减弱乃至消失。本环保型生物防蚊蝇内墙乳胶漆通过包埋技术和工艺,利用防蚊蝇液的亲油疏水性质,而纳米聚合物空心微球一般为非极性物质,具有亲油性,二者具有很好的相容性。在搅拌下,天然防蚊蝇液会逐渐迁移至纳米聚合物空心微球内部,形成一种包埋结构。由于纳米聚合物空心微球特有的缓释效果,天然防蚊蝇液包埋其中,在漆膜干燥过程中,不会随溶剂一起挥发,而是会根据温度等外界条件的变化进行自动调控。当夏季来临,蚊蝇活动频繁时,气温升高,湿度大,复合无机纳米负离子稀土抗菌剂在温湿度变化时价态发生变化,激发防蚊蝇液缓慢地从微球内部释放出来,达到持久、释放速度适中有效的目的,使室内始终含有一定浓度的防蚊蝇液,既不会产生强烈的气味,也不需要每天喷雾,达到持久驱赶蚊蝇的目的。

2 实验部分
2.1 原料的选择
(1) 防蚊蝇精油:选用天然桉树油、苦楝油、艾油、柠檬桉油、香茅油,通过净化提纯,气味清淡,颜色清澈。把提纯好的不同种类的植物精油按一定比例混合,以达到驱赶蚊蝇的佳效果。
(2) 纳米聚合物空心微球:纳米聚合物空心微球为聚甲基丙烯酸-二乙烯苯空心微球,其粒径为50~100 nm,为非极性物质,具有较强亲油性,与各种植物精油具有很好的相容性;
(3) 功能性超细硅酸铝填料:该功能性填料具有白度高、易分散、侧角光低等特点,其水溶液呈碱性,可减少或不用pH 调节剂,并且具有蜂窝状超微孔结构,对防蚊蝇精油具有一定的吸附承载作用。
(4) 纳米无机负离子稀土助剂:该助剂为纳米稀土元素混合物,利用纳米级稀土元素在价态变化时转移的电子,激活并参与光化学反应,降低水分子缔合度,促进羟基自由基产生,增强包覆于纳米聚合物空心微球内的防蚊蝇液的释放效率。
(5) 乳液:选用特殊的乙烯- 醋酸乙烯乳液,利用水为外增塑剂,不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜;合成过程中,采用特殊的保护胶体,具有优异的抗冻融性,不需要添加二元醇类防冻剂;合成后经过3 次真空隔膜净化处理,减少了游离单体,具有极低的VOC(挥发性有机化合物),用该乳液配制的涂料产品可以做到当天涂刷,隔天入住。
(6) 助剂:采用德国科莱恩公司低气味、不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚)、可生物降解的润湿剂;采用专用消泡剂和分散剂,不含VOC,气味低;采用符合美国环境保护署(EPA)要求的BIT 类防腐剂;采用环保型聚氨酯增稠剂和非离子型改性羟乙基纤维素增稠剂配用,提供良好的流变性、流平性和展色性,并且不含VOC 和APEO。
2.2 配方及生产工艺
2.2.1 配方
环保型防蚊蝇内墙乳胶漆配方见表1。

2.2.2 生产工艺
(1) 将纳米聚合物空心微球、防蚊蝇精油混合液按质量比3∶1 混合均匀,中速搅拌1~2 h,使防蚊蝇精油混合液渗透至空心微球内部,备用;
(2) 搅拌下将部分水、防腐剂、润湿剂、分散剂和消泡剂依次缓慢加入,低速搅拌均匀;
(3) 中速搅拌下,依次加入钛白粉、硅酸铝、重钙;
(4) 将纤维素增稠剂和剩余的水预先混合,缓慢加入,真空状态下高速分散至40 μm 以下;
(5) 加入净味乳液和纳米负离子稀土助剂,搅拌均匀,然后加入防蚊蝇精油混合液,搅拌均匀,采用聚氨酯增稠流平剂来调整黏度,送检。
2.3 性能指标比较
2.3.1 基本性能指标比较
按国标GB/T 9756—2009,环保型生物防蚊蝇内墙乳胶漆与市售常规优等品乳胶漆和净味杀虫乳胶漆的基本性能指标比较见表2。

2.3.2 环保性能指标比较
环保性能指标比较见表3。
由表2 和表3 可见:本环保型防蚊蝇内墙乳胶漆无论是产品的基本性能指标,还是环保性能指标都远远好于GB/T 9756—2009 优等品的各项性能指标要求,并且优于市售产品。

2.3.3 防蚊蝇效果比较
在一个30 m2 的密闭房间内,分别放入3 个1 m3的铁皮盒子,盒子五面封闭,3 个盒子分别放入刷涂常规优等品内墙乳胶漆、净味杀虫涂料和环保型防蚊蝇内墙乳胶漆的0.5 m2 样板2 块(按正常施工刷涂2 遍),在盒子中放置能吸引蚊蝇的热敏光源和污水,另一面敞开,能让蚊蝇自由进出。然后在该密闭房间中分别放入100 只蚊子和苍蝇,24 h 后用玻璃封住四个盒子的敞开面,清点不同盒子中蚊子和苍蝇的数量。把涂好漆的盒子放置1 a 后重复上述实验。其实验结果见表4。

由表4 可见:本环保型防蚊蝇内墙乳胶漆不仅当时具有较好的防蚊蝇效果,其持久的防蚊蝇效果更是优于比较产品。

3 结语
采用纳米中空聚合物包埋防蚊蝇精油,利用天然生物精油对蚊蝇触觉的刺激作用来达到驱赶蚊蝇的效果,具有较好的环保性和装饰性,是一款将环保性、功能性、装饰保护性三大主题完美融合的产品。本涂料已经获得国家授权专利,专利名称为一种防蚊蝇乳胶漆及其制备,专利号:200910092696.4。
 









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