负离子乳胶漆的研究及应用进展
作者：关有俊1，许钧强1，何唯平2
作者：关有俊1，许钧强1，何唯平2
(1．深圳市海川实业股份有限公司，广东深圳518040；2．建设部建筑涂料工程研究中心，广东深圳5l8040)
室内环境是人们接触频繁、密切的地方，据统计，已发现的室内空气污染物有300多种。空气负离子是空气中的中性分子结合电子而形成的带负电荷的气体离子。当空气中负离子浓度较高时，能抑制多种病菌的繁殖，降低血压和消除疲劳，促进人体的生长和发育，因而人们将空气负离子比喻为“空气中的维生素”。在环境评价中，空气负离子已成为衡量空气质量的一个重要参数。为了增加居住环境中的负离子浓度，人们采用了各种各样的方法(负离子发生器、人造瀑布、负离子织物等，目前采用普遍和有效的方法是涂刷负离子内墙乳胶漆。
1负离子的作用
当人们漫步在森林、瀑布或海滩的时候，会感觉到空气清新、心情舒畅，这是因为这些场所负离子浓度较大的缘故，经过人们多年的研究，总结出了负离子浓度同人体健康的关系(见表1)。
表1负离子浓度同人体健康的关系
表1负离子浓度同人体健康的关系
2负离子乳胶漆释放负离子的机理
负离子涂膜在宏观上表面光洁致密，但在微观上是高分子纤维网结成的多孔膜。正是这种孔隙的存在，使得空气分子可以与乳胶漆中的填料颗粒作用(见图1)。
图1乳胶漆成膜后产生空气负离子示意
负离子具体释放机理为：空气中的水蒸气通过孔隙与涂层中的负离子粉体相接触，在负离子粉体的作用下发生如下反应：
3负离子乳胶漆的研究现状
负离子对人体和生态环境的重大作用已被国内外医学界广泛认可。随着工业的发展、环境污染日益严重，空气中负离子浓度越来越低，人类健康受到威胁。为了改善空气质量，增加空气中负离子的浓度，人们研制了各种产生负离子的仪器设备和材料。
3．1国外研究现状
国外对空气负离子研究较早，在1932年美国RCA公司的汤姆逊发明了世界上台医用空气负离子发生器，之后空气负离子研究在欧、美、日经历了很长时间的发展。但是由于负离子发生器有其不可避免的缺陷，如产生臭氧、氮氧化合物，以及采用高压放电引起的耗能和安全问题，人们开始考虑采用其他环保材料。日本学者Kubo发现电气石具有永久性自发电极，而且其表面电场可以电离空气中的水分子，并可添加到涂料、织物、陶瓷等物品中，生产具有负离子功能的生活用品。
日本、美国、韩国等国家对于负离子涂料的研究位居世界前列，日本立邦涂料采用丙烯酸系列树脂、阻燃材料、无机填充材料及水制成一种负离子涂料，其中添加的负离子粉体为电气石及电融稳定化氧化锆粉末，其涂刷房间中的负离子浓度为1200～2000个／cm3。日本涂料研究开发中心研制的三立漆采用多种无机材料组合而成，该涂料除了具有良好的涂膜性能外，还具有透气、凋湿、杀菌抗霉、净化空气及产生负离子的功能。日本神东涂料公司采用功能性人工陶瓷粉，经特殊处理后加入涂料，因其含有微弱放射性稀有元素，可以放出短波长电磁波，形成自由基状态，电离空气中的水分或有机物，电离达到一定程度后，正离子就饱和，而能增加负离子。该公司于2002年4月起推出可以产生负离子的涂料，因其具有大幅消臭能力与空气清净效果，所以可以在医院、学校等公共场合或事务所内使用。韩国的三一涂料工业株式会社开发的“阳光洁士”负离子涂料，除了具有常规涂料的全部涂膜性能外，还可以起到杀灭细菌、病毒及净化空气的作用。据报道负离子涂料释放的负离子浓度为10710个／cm3。美国的杜威()集团生产的系列负离子涂料、华兹卜Valspar公司的VICTOR、MOFO系列负离子涂料、美国宣威涂料公司生产的花旗纳米负离子涂料以及其他一些国外知名涂料生产商都在我国投资建厂或通过代理商销售其负离子乳胶漆产品。
3．2国内研究现状
