负离子乳胶漆的研究及应用进展
生态型彩色负离子内墙干粉涂料的研究与应用
生态型彩色负离子内墙干粉涂料的研究与应用发布日期：2014-05-04 来源：北京环益美高分子聚合物研究所（北京101113）作者：周广德浏览次数：1028中国新型涂料网讯：摘要：采用生态功能型树脂类可分散胶粉和纯天然矿物材料为主要原料，产品为粉状物，不含聚乙烯醇、乳胶类等有机化工产品，不用化学助剂、化学色浆、化学染料等成分。
可保持30年以上不老化、不粉化、不褪色，干擦、湿擦不脱粉，色泽自然美观、性能优良可靠，具有独特的生态功能，广泛适用于办公、住宅、公共娱乐等场所的室内装饰装修，是一种生态、健康涂料。
该产品无毒无味，可消毒杀菌、净化空气、平衡和保持室内空气湿度，释放对人体有益的负离子成分，从根本上解决乳胶、聚乙烯醇等石油化工产品类涂料对人体健康的危害和对室内空气的污染问题。
本文主要研讨内墙生态负离子彩色涂料粉的材性、功能与特点、研究与应用、生态环保影响、发展前景等。
关键词：涂料；干粉涂料；生态涂料；环保涂料；生态建材引言涂料作为现代家装工程必不可少的装饰材料，已进入到千家万户，化工涂料及其原材料的生产，在耗用宝贵的资源、能源的同时，要产生一定的环境污染，我国资源与环保问题比较突出，新修订的《中华人民共和国节约能源法》将于2008年4月1日起正式实施，这部节能法旨在推动全社会节约能源，提高能源利用效率，保护和改善生态环境，促进经济与社会全面协调可持续发展。
这意味着任何行业、企业及产品都得过节能减排这一关，任何人都要从自我做起，切实做到节能减排，否则，违法必究，这标志着我国政府和人民同心协力，与国际社会共同行动，努力节约能源、拒绝污染、保护环境。
生态负离子彩色涂料粉的研制成功，将改变涂料工业现状，推动涂料产业向无害化、无污染、功能型、生态性、高耐候性、高品质方向发展。
一、我国的建筑涂料发展现状及分析建筑涂料发展最快的时期是八十年代末至九十年代初，由于投资小、技术工艺简单、市场需求旺盛，很多人投资办涂料厂生产涂料，其产品大多以聚乙烯醇类涂料、多彩内墙涂料为主，主要以聚乙烯醇缩甲醛胶粘剂为成膜物，外墙乳胶漆也大多以聚乙烯醇类与苯丙乳液配合，品种少、档次低。
环境功能负离子涂料的制备及抗菌性能研究
制备 了分散 性优 良负离子粉体 ，通 过不ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ同的 添加 量，研
２ 实 验
２１ 试验原料 ，
制能够产 生最大 负离子 浓度 的功能涂料 。 进行 了负离子 涂料 的抗 菌性研 究 ， 实验结果表 明 负离子材料 具有 抗 菌
电气 石 单 晶体 由江西 安远 高云 山矿 业有 限 公司提 供 ，呈深绿 色 ， ＝００ ３ ｍ，经物相分析 得知其主要 ４０ ， ｒ ４ａ 成分 ，见表 １ 。
采 用溶胶． 凝胶法 以锐钛矿 型 ＴＯ 纳米粉体为载体 ｉ２
ＮａＳＯ３ Ｅ ｉ 为包覆 剂添加负离子粉 体、Ｈ Ｓ ４ 中和剂制 ２Ｏ 为
Ｆ ｇ １Ｔｈ ｒ ｐ ｒ ｔｏ ｅ ｈ ｑ ｅｏ ｇ ｔｖ ｏ ｏ ｐ ｕ ｄ ｉ ｅ ｐ ｅ ａ ａｉ ｎ ｔｃ ｎｉ ｕ ｆｎｅ ａ ｉ ｅｉ ｎｃ ｍ ｏ ｎ
复合功能涂料 ， 大提高功 能涂料 的实用价值 。研 究水 大
性漆 中添加 负离子 添加剂 和 纳米 二氧 化钛 负离 子释放 性 能 ，通 过对 空气 负离子 和 负离 子材料 浓度 的系 统研 究 ，了解 负离子涂料 的抗菌性 能。
32涂料中添加剂含量和测试距离对负离子浓度的影响空气负离子处在不断产生消失的动态平衡过程负离子在空气中的存在时间很短易与空气中其它分子或离子结合在负离子很短的寿命里它飞行的距离是有限的所以距离负离子发生源不同距离的位置负离子浓度不同测量不同质量负离子粉体产生的负离子浓度与距离的关系负离子浓度变化曲线见图2
搅 拌下加入 电气石和纳米 ＴＯ 粉 体，控制 ｐ ｉ２ Ｈ值 、 高速 搅拌， 进行预 分散 。 将一定量 的包覆剂 Ｎ ２ｉ ３溶液加 ａＳＯ
入分 散液 ，在 恒温 搅拌下滴 加 Ｈ Ｓ ４ 溶液缓慢 中和 陈 ２Ｏ
环保负离子涂料研制成功
进行水压试验。
直管穿管前也要逐根进行水压试验。
(3)管板(含浮头侧)材质为16Mn(锻)+ 08Cr2AlMo(管程侧单面堆焊),堆焊层厚度至少6mm(加工后)。
管板堆焊完成后要做消除应力热处理,并对接管表面进行100%U T、100%PT(或100%M T)检验。
折流板材质为碳钢。
(4)管子与管板采用强度焊+贴胀结构(先焊后胀),焊接采用角焊缝。
焊接结构按G B151-89图3225(a),要求管子高出管板端面高度L1为2.5～3mm,焊角高度L2至少为4mm(管板焊缝坡口深度为2mm)。
焊接要求为氩弧焊二遍完成,第一遍焊接完成后清理干净做100%PT或100%M T检验,合格后焊接第二遍,全部完成后做100%PT或100%M T检验。
管子端面不允许烧损。
要严格执行合肥所的08Cr2AlMo钢换热管焊接工艺评定,确保焊缝成分符合08Cr2AlMo钢要求。
(5)管子与管板焊接完成、检验合格后要对焊缝进行消除应力热处理,热处理后管子与管板焊缝硬度≤HB220。
胀管要在热处理之后进行,胀管后管子与管板焊缝做100%PT或100%M T检验。
(6)壳体材质与管板材质要相同,以减小电位差造成的腐蚀。
4 应用效果用08Cr2AlMo钢制作的换热器管束,经历了装置大负荷、含硫及高含硫原油的生产,同时经历了多次为减少常顶系统压差大而用净化水冲洗换热器管束,使管束内缓蚀剂形成的防腐蚀膜被冲掉的状况,同时,也经历了因为加工不同原油品种,以及加工量的增加,电脱盐操作不稳,某些品种原油电脱盐二级脱后含盐在5～13mg/L的状况。
但在随后常顶水质分析中发现水中的Fe2+浓度没有大于1.40mg/L 的;在检修期间,为检查确定管束腐蚀状况,将管束抽出进行测厚及外观检查,测厚结果是:U型段及直管段壁厚2.4～2.6mm,与2.5mm的公称厚度相比没有明显减薄,管板及管壁也没有点蚀和坑蚀现象出现。
最早更换的一台08Cr2AlMo管束至今已使用27个月而没有发生任何泄漏迹象,很好满足了工艺防腐蚀及长周期安全生产的要求。
生态建材的典范——负离子涂料
34 | CHINA HOUSING FACILITIES建筑材料很容易对人类的生存环境、居住环境造成威胁和损害。
建筑材料的使用不当、性能及功能限制，这些均可能对人类居住的室内环境产生不良影响。
近年来，随着生活质量的提高，人们越来越认识到这个问题。
现代科学认为：室内空气离子浓度是衡量室内舒适程度的一个重要指标。
影响室内空气负离子浓度的因素包括空调、人员密度、污染物浓度、家用电器和装饰材料的使用等。
一些建筑材料，特别是涂料具有诱发空气产生负离子，改善室内空气质量，提高人体的健康水平的重要意义。
现在在韩国、日本、美国、台湾等国家和地区都在研发负离子涂料并取得一定成功。
在中国，产生负离子材料及负离子涂料研究被列入国家８６３计划，现已出台《负离子功能涂料》行业标准（ＨＧ／Ｔ ４１０９－２００９）。
1 负离子概念“负离子”被誉为“空气维生素”，在负离子浓度较高的空气环境中会使人感到舒畅，如人们在森林、瀑布、郊外或雨后感到空气清新，呼吸舒畅，心情轻松愉快，这就是空气中负离子显著增多的缘故。
调查证明，空气中的负离子的含量越高，空气的质量就越好。
2 负离子涂料及负离子产生机理负离子涂料是在涂料中添加了负离子添加剂的涂料。
负离子素是负离子添加剂的主要主要，它涉及几个方面：（１）负离子素是负离子涂料添加剂中的主要成分，是一种晶体结构，属三方晶系，晶体结晶两端形成正极与负极，在无外加电场情况下，两端正负极也不消亡，故又称“永久电极”，即负离子素晶体是一种永久带电体，可形成一个微小的永久电场。
生态建材的典范——负离子涂料每期推荐| Recommendation by Issue（２）当空气中的水分子进入负离子素电场空间内（一般为半径１０￣１５微米球形）立即被永久电极电离，发生Ｈ２Ｏ到ＯＨ－＋Ｈ＋变化，由于Ｈ＋移动速度很快（Ｈ＋的移动速度是ＯＨ－的１．８倍），迅速移向永久电极的负极，吸收一个电子，变为Ｈ２逸散到空气中，２Ｈ＋＋２ｅ到Ｈ２变化；而ＯＨ－则与另外的水分子形成Ｈ３０２－负离子。
亚美乐“净味负离子”墙面漆三大特殊性能
亚美乐“净味负离子”墙面漆三大特殊性能三大特殊性能持续释放负离子当空气中的水分子与涂料接触时，可使水发生电解生成负离子，因为空气湿度是肯定存在的，所以空气中的水分子就会不断与涂料发生反应，从而持续释放负离子，永不间断，并通过这种不断的累积使负离子浓度达到相对稳定的较高水平，每立方厘米空气中负离子含量净增500-2000个。
促进人体健康医学界研究证明：大量的空气负离子对人体健康又良好促进作用。
因此，空气负离子被誉为“空气维生素”和“长寿素”。
空气负离子对人体健康的促进作用体现在：促进细胞新陈代谢，增强机体免疫力；增加细胞渗透性，增加吸氧量，改善肺功能；调整血液酸碱度，使血管中胆固醇分散，血液流畅；安定神经、改善睡眠、减轻疲劳。
空气中细菌多数带正电荷，被负离子涂料释放的大量负离子中和，是细菌失去增生与繁殖的条件，从而达到抗菌的功能；纳米负离子涂料发射的远红外线对细菌及霉菌也起到一定的抗菌抑菌的作用。
净化室内空气空气负离子对空气能起到净化作用，这种净化作用主要表现在：降解空气中的有害气体，如烟雾、氡气等装修产生的VOC挥发物；消毒、灭菌作用，对葡萄球菌等微生物有一定的抑制和杀灭作用；降尘，对空气中的粉尘、灰尘等有吸附、沉降作用。
纳米负离子涂料能够使持续释放的负离子与室内污染源持续释放的有害气体（正离子）不断中和、降解，不仅可以在涂料涂刷后迅速入住，而且能够长久保持室内空气清新。
经国家权威部门检测：48小时内祛除甲醛、氨、苯等有害气体及异味达80%以上，达到国家一类室内环境标准。
（负离子涂料祛除原理与市场上使用化学喷雾剂，即以一种气味遮盖另一种气味的短期遮盖效果及存在的副作用有本质的不同）给墙面更完美的呵护超低气味：亚美乐净味负离子墙面漆，采用净味技术，将优质的原材料与先进的工艺融合，不添加香精，开发出低气味产品，远低于国家规定的VOC标准，涂装后能快速净味。
弥盖细微裂纹：亚美乐净味负离子墙面漆，选择优质乳液搭配合理颜填料，赋予产品一定延伸性，可以轻松弥盖细微裂纹。
负离子涂料的作用
涂料就是涂料，谁都知道。
好的涂料具有防霉性能。
但是涂料还能杀灭空气中的细菌，有吗？上海安娜奥公司最近推出一款负离
子涂料，答案是肯定的。
笔者从中国科学院理化技术研究所抗菌材料检测中心了解到，
上海安娜奥负离子涂料对肺炎病菌抗菌率达95.74%，对金黄色葡
萄球菌抗菌率达99.35%，对大肠杆菌抗菌率达到97.71%。
检测报告编号为：LHKJ-1507-03-1/1。
普通涂料所谓的抗菌性能指的是涂料涂刷后在使用过程中的防
霉变性能，也就是涂料本身会不会在一定环境因素下自身长黑斑，
质量好的涂料可以保持不长霉。
而安娜奥负离子涂料抗菌性能是指
使用了这款涂料后释放到空气中的负离子，对空气中飘浮的细菌的
杀灭效果。
能将大肠杆菌、肺炎克雷柏氏菌、金黄色葡萄球菌杀灭
率达到96%以上，安娜奥的负离子涂料已经可以比拟消毒剂了，当得起“杀菌涂料”称呼。
安娜奥涂料成为了抗菌明星，相当于消毒剂啦，其原理是啥？
有科学依据吗？
笔者采访了“中国健康与长寿研究院”院长李青山教授，他的
答案还是负离子，因为负离子带负电荷，而细菌这些有毒物质都带
着正电荷，正电荷和负电荷接触后产生反应，可以将这些细菌灭活。
因此除菌效果是有依据的。
在数据面前，信任从来不是问题，问题的关键是数据的真实性。
安娜奥创造的涂料可以杀灭空气中的细菌，有数据有真相，是真的。
负离子涂料特性浅析
负离子涂料特性浅析负离子内墙涂料，是一种先进的环境友好功能材料。
负离子内墙涂料性能优异，绿色生态，环境友好，具有森林功能。
广泛适用于家庭，学校，医院，高档公寓和饮食操作间等环境的涂装。
负离子是一种对人体健康非常有益的远红外辐射材料。
负离子具有极佳的净化除尘，减少二手烟危害、改善预防呼吸道疾病、改善睡眠、抗氧化、防衰老、清除体内自由基、降低血液粘稠度的效果，在医学界享有“维他氧”“空气维生素”“长寿素”“空气维他命”等美称。
负离子能还原来自大气的污染物质、氮氧化物、香烟等产生的活性氧（氧自由基）、减少过多活性氧对人体的危害；中和带正电的空气飘尘无电荷后沉降，使空气得到净化。
负离子能促成人体合成和储存维生素，强化和激活人体的生理活动，因此它又被称为"空气维生素",认为它像食物的维生素一样，对人体及其他生物的生命活动有着十分重要的影响，如雷雨过后，空气的负离子增多，人们感到心情舒畅。
而在空调房间，因空气中负离子经过一系列空调净化处理和漫长通风管道后几乎全部消失，人们在其中长期停留会感到胸闷、头晕、乏力、工作效率和健康状况下降，被称之为“空调综合症”。
在医学界，负离子被确认是具有杀灭病菌及净化空气的有效手段。
其机理主要在于负离子与细菌结合后，使细菌产生结构的改变或能量的转移，导致细菌死亡，最终降沉于地面。
医学研究表明，空气中带负电的微粒使血中含氧量增加，有利于血氧输送、吸收和利用，具有促进人体新陈代谢，提高人体免疫能力，增强人体肌能，调节肌体功能平衡的作用。
而作为对负离子有深入研究的宜丽公司，更是主编了多条关于负离子的国家标准及行业标准：2008年，宜丽公司主编《负离子功能涂料》行业标准。
2010年，宜丽公司主编《负离子功能建筑室内装饰材料》行业标准。
2011年，宜丽公司主编《材料诱生空气离子量测试方法》的国家标准。
2012年，宜丽公司主编《室内空气离子浓度测试方法》行业标准。
01-负离子涂料
负离子涂料负离子涂料系列产品不仅具有高强度、持久性和优秀的装饰作用，而且在涂覆成膜后，空气中的水分子可以通过高分子膜的空隙与涂料中的负离子材料碰撞，在负离子粉体颗粒电极附近的强电场作用下电离成氢氧根离子和氢离子。
氢氧根离子进入空气，吸引空气中水分子，形成水合羟基离子，即为空气负离子，从而增加空气中负离子的浓度，达到改善环境的目的。
负离子涂料的具体功能主要有：（1）持续释放负离子：当空气中的水分与涂料接触时，可使水分发生电解生成负离子，因为空气湿度是肯定存在的，所以空气中的水分子就会不断的与涂料发生反应，从而持续释放负离子，永不间断，并通过这种不断的积累，使室内负离子浓度达到相对稳定的较高水平，每立方厘米空气中负离子含量达到>5600个。
（2）祛除有害气体及异味：室内污染源（家具、板材、油漆、粘胶等）会不断释放出甲醛、氨、苯等有害气体，时间最长能够持续15年左右，国家权威部门已确认这些有害气体能够引起呼吸系统疾病、白血病、甚至致癌，因此室内装修后产生的各种疾病已对人们的健康构成严重的威害，尤其是老人、儿童等抵抗力较弱的人群受到的危害更加严重。
负离子涂料能够持续释放的负离子与室内污染源持续释放的有害气体（正离子）不继中和、降解，不仅可以在涂料刷五天后可入住，而且可长久保持室内空气清新，经国家权威部门检测48小时内祛除甲醛、氨、笨等有害气体及异味达95％以上，达到国家一类室内环境标准（负离子涂料祛除原理与市场上使用化学喷雾剂以一种气味遮盖另一种气味的短期遮盖效果及存在的副作用有本质的不同）。
（3）抗菌抑菌：空气中细菌大多数带正电荷，被负离子涂料释放的负离子中和，使细菌失去增生与繁殖的条件，从而达到抗菌抑菌的的功能；负离子涂料发射的远红外线对细菌霉菌也起到抗菌抑菌的作用。
最关键的是具有增加负离子释放的浓度，具有防止老化、促进血液微循环、清新空气、除臭抗菌等作用，对改善睡眠效果、增加免疫力，增强健康等诸多方面具有重大影响，因此被人们称之为“空气维生素”。
负离子涂料
负离子涂料
简 介： 负离子涂料，是一种先进的环境友好功能涂料，性能优异，绿色生态，具有森林功能。 广泛适用于家庭、学校、医院、高档公寓和饮食操作间等环境的涂装。 根据大地测量学和和地理物理学国际联盟大气联合委员会的理论，空气负离子是 OH-(H2O)n、O2-(H2O)n、CO4-(H2O)n，空气中的负离子有“空气维生素”的美誉，具有延 缓衰老、促进血液循环和新陈代谢、改善睡眠效果、增强免疫力、清新空气、除菌抗臭的功 效。空气中适当浓度的负离子对人类的健康、长寿和生态环境具有十分有益的作用。 特 点：
配方设：
发展前景： 负离子涂料具有广阔的应用前景，它不仅具有常规涂料的基本性能，还具有释放负离子、 发射远红外、抗菌防霉及净化空气的作用，正成为建筑内墙涂料的首选产品，其在工厂厂房、 影剧院、大型体育场馆以及医院、地下室等特殊场合也有潜在的优势，因此应大力开展负离 子涂料的研发工作， 开发具有自主知识产权的负离子产品，促进我国负离子产业的发展。
作用原理： 空气中负离子主要是通过电、化学和物理等三方面的作用，即通过电性中和作用、化学 反应和物理吸附等而实现净化空气的目的。 ① 电性中和作用 空气中漂浮的微量有害气体的存在状态和形式是复杂而多样的，有的以气体游离分子状 态存在，有的被空气中漂浮的正电荷吸附所包围形成正离子，有的微量气体在空气中发生非 均相异质凝结过程即气体分子在已经存在的粒子表面上沉积、凝聚形成气体溶胶体系。当它 们与空气中的负离子相遇时，由于它是负离子中最稳定的一种带电粒子，它本身具有静电， 所以具有吸附和电性中和作用。因而，漂浮于空气中的一部分游离的微量气体被负离子吸附 后由于自重而降落到地面上。另一部分带正电的污染气体与负离子相遇时发生电性中和，形 成无电性的中性分子而降落到地面上，从而达到消除有害气体、净化空气的目的。 ② 化学反应 事实上，在发生上述电性中和的同时，还在进行着多种复杂的化学反应。负离子真正起 作用的是羟基自由基（H3O2-），羟基自由基实际上是以 H2O OH-的形式存在的，通过化学 反应将那些有毒有害的物质去除。 大气化学转换过程中的关键成分是羟基自由基（H3O2-），由羟基自由基引发的一系列 化学反应使许多还原性气体和挥发性有机化合物得以去除。 ③ 物理吸附作用 应用于内墙涂料中的能够产生负离子的助剂是一种纳米基细度的材料，具有微孔结构和 巨大的表面积，具有强烈的吸附性能。在与空气接触时，能够将周围环境中的有害气体吸附 到材料表面并固定到材料表面的孔隙中，然后加以中和和化学反应，从而达到净化的效果。
负氧离子功能涂料研究进展
摘要随着人类文明的进步，特别是第二次工业革命之后，现代科技与工业急速发展，人们的生活水平质量也不断提高，每家每户买房已成标配。
而随着人们的经济发展越来越快速，购入新房越来越普遍的同时环境污染问题也越来越严峻。
建筑装修的同时人们对其美观质量的要求也越来越高，导致现在大量的化学装修、装饰材料进入室内，建筑物的装修材料所释放的化学有害气体、修饰家具释放出的微量气体充斥着整个房间，这些气体使室内的空气污染越来越多，空气质量越来越差。
而这些污染物中，甲醛对人体的健康危害影响最大，所以解决室内污染物是一件不容迟缓的事情。
因此在都市里，为改善空气质量增加室内空气负氧离子浓度，人们在不断的开发与研制出可以释放出负氧离子的功能涂料。
所以电气石粉体逐渐进入人们的视线，电气石可以永久性的诱发负氧离子，同时不会产生臭氧，环保安全又节省资源。
本文首先以负离子粉体的选择，发现了掺入电气石粉体的浆料能够安全、环保健康并且永久的释放出负离子。
后又以如何提高电气石粉体的负离子诱发量、充分利用该粉体为题，发现了解决方案。
①负离子粉体与负离子添加剂的最合理比例：10%的电气石粉体，添加2%的独居石粉体。
②在电气石粉体中添加二氧化铈。
③将需要进行涂抹的物体表面制成蜂窝状，增大表面积。
以上研究表明，电气石粉体不能充分被利用，诱发的负离子浓度不大，未来还需各种实验发现。
关键词：负氧离子；负离子粉体；负离子涂料；电气石粉体第一章绪论1.1 研究背景随着现代科学技术和工业农业的发展，环境污染和温室气体排放给我们的生存环境带来了巨大的威胁，城市居民对绿色生活的追求越来越迫切。
以室内空气污染物挥发性有机化合物VOC、粉尘微生物为主。
因此，有效的去除空气中漂浮的有害气体、净化空气质量、维持健康的生活环境的事成为最重要的目标。
所以负氧离子逐渐进入人们的视线，负氧离子不仅可以净化空气，还可以让人保持心情舒畅，提高人体自身的免疫愈合能力，对维持人体健康有极大作用。
负离子涂料有什么用途
负离子涂料有什么用途负离子涂料是一种通过在涂料中添加负离子材料而制成的涂料产品。
负离子涂料具有许多用途，以下将详细探讨其在不同领域中的应用。
1. 建筑领域：负离子涂料被广泛应用于建筑物内外墙面、地板、天花板和家具的涂装。
其主要作用如下：- 改善空气质量：负离子有助于抑制空气中的细菌、尘埃和霉菌等有害物质的传播，从而净化室内空气，改善室内环境质量。
- 抗菌防霉：负离子能够抑制细菌和霉菌等微生物的生长，使表面保持清洁和卫生。
- 去除异味：负离子具有吸附异味的作用，能有效去除室内空气中的污染物质和异味。
- 调节湿度：负离子涂料可以吸湿和释放湿气，有助于调节室内湿度，缓解湿度过高或过低对人体的不适。
2. 医疗卫生领域：负离子涂料在医疗卫生领域的应用非常广泛。
主要应用于以下方面：- 净化空气：医院、手术室等空间中的空气质量对于患者和医生的健康至关重要。
负离子涂料能够有效净化空气，降低空气中细菌和病毒的数量，减少交叉感染的风险。
- 抗菌防护：负离子涂料具有杀菌和抑制细菌生长的作用，可以应用于医院的墙面、门把手、床铺等表面，有效控制细菌传播。
- 防腐抗菌：负离子涂料在医疗设备和器械的表面应用可以抑制细菌的滋生和繁殖，提高设备的使用寿命和卫生标准。
3. 交通运输领域：负离子涂料在交通运输领域的应用也非常广泛，主要包括以下方面：- 空气净化：负离子涂料可以吸附车内空气中的有害物质，如二氧化氮、苯等挥发性有机物，净化车内空气，保护乘客的健康。
- 消除异味：负离子涂料能够吸附和分解车内异味，如烟味、汗味等，提升车内的气味环境。
- 抗菌防霉：负离子涂料在车内表面的应用可以防止霉菌的生长，保持车内干燥清洁，提升乘客的舒适度。
4. 电子器件领域：负离子涂料在电子器件制造过程中有着重要的作用：- 除尘净化：负离子涂料可以有效除去电子器件表面的灰尘和细微颗粒，确保产品品质，并提高电子元件的寿命和性能。
- 静电消除：负离子能够中和表面静电，防止电子元件或电路板因静电引起的故障和损坏。
负离子
负离子添加剂在涂料中的应用苍风波蔡怀福(北京朗诺环保科技有限公司, 100091)摘要 : 介绍国内新推出的 HB2TL 负离子涂料添加剂的功能原理及特性等该产品具有持续释放负离子去除有害气体和室内异味抗菌抑菌等特点 , 起到净化空气的作用关键词:负离子 ; 添加剂 ; 涂料近年来 , 随着我国经济的发展 , 人民的住房条件有了很大改善 , 住宅产业的兴起 , 为建筑涂料及装饰材料行业的发展提供了巨大的市场空间但从全国涂料市场销售量来看 , 占有绝对优势的是进口或合资企业的产品 , 国产涂料只能在某一地域范围内有所作为 , 其原因主要是涂料及装饰装修材料不符合环保要求 , 超过国家规定的有害物质的限量标准 , 致使装修后的房间长期不能入住 , 或入住后对人体健康造成危害 , 并引起业主与开发商装修公司的纠纷不断为了解决上述问题 , 消除室内污染给人们健康带来的危害 , 近年来各地在研制低VOC 低毒低污染涂料的同时 , 还开发了各种具有特殊功能的涂料 , 其中较为引人注目的如抗菌涂料防霉涂料等1 几种添加剂的应用111 纳米 TiO2 光催化材料以涂料为载体 , 在涂料中添加一定比例的纳米级锐钛型 TiO2 , 利用其光催化作用达到降低甲醛 NH3 苯 TDI 及抗菌抑菌的目的 , 但是目前存在一些问题有待解决112 无机抗菌剂国内无机抗菌剂发展很快 , 特别是各种载体的 Ag 离子抗菌剂不断面市 , 它在涂料中起到抗菌抑菌效果 , 也有微弱去除异味效果但由于抗菌剂的粒径问题和 Ag 离子抗菌剂的价格昂贵 , 因此 , 限制了它在涂料中的应用113 纳米级无机除臭剂一般是将 Zn ( 或 Cu) 固定在 TiO2 上的胶体水溶液 , 粒子形状为纤维状或针状 ,平均粒径为 10nm 以下 , 因此其制造技术复杂 , 成本高目前国内尚未工业化生产2 负离子涂料添加剂的功能特性由我公司新研制的 HB2TL 负离子涂料添加剂 , 可以降解室内甲醛苯等污染 , 释放出有益于增进人体健康的负离子 , 具有广阔的发展前景HB2TL 负离子涂料添加剂的核心材料是负离子素 , 由多种宝石玉石晶石经多种高科技手段加工提炼复合激活而成 ; 其生产过程采用了溶胶离心粉碎离子交换掺杂等多种先进工艺技术 , 使负离子素具有净化空气水抗电磁辐射等功能及抗菌抑菌健康保健等功效211 物理特性负离子涂料添加剂每个单元体的正负电荷中心无法重合 , 故两端形成正极负极 , 构成了一个永久带电体永久电极由于正负电荷无对称中心 , 即具有偶极矩 , 当外界温度发生微小变化或外加压力发生微小变化则离子间距及键角发生变化 , 诱发偶极矩 , 导致束缚在单元体表面的自由电荷层一部分被放出来 , 从而使其呈带电状态或在闭合回路中形成电流 , 在其周围形成电场及微电流 , 同时 , 由于有偶极矩的存在 , 使负离子涂料添加剂具有优良的远红外功能正是靠着单元体的永久电极电场及微电流等物理作用 , 导致了负离子涂料添加剂具有持续释放负离子去除甲醛氨苯有害气体及异味抗菌抑菌等功能212 功能原理a. 持续释放负离子因负离子涂料添加剂的每个单元体具有永久电极 , 当空气中的水分子与其接触时 , 永久电极瞬间放电 , 从而使水发生电解:H2O vH+ OH- 由于 H+ 移动速度很快 , 迅速向永久电极的负极移动 , 吸收电子发生反应2H+ + 2e - v H2 , 而 OH- 移动速度慢 , 所以与水分子 H2O 结合发生反应OH- + H2O vH3O2- , 从而达到永久释放 H3O2- 负离子的目的b. 去除有害气体及异味负离子涂料添加剂持续释放的 H3O2- 负离子中和包覆在游离出的带有正电荷的甲醛氨苯类等有害气体颗粒的周围 , 使其形成大粒子团并沉降下来 , 不漂浮在空气中 , 对人体健康不再构成危害 ; 另外 , 负离子涂料添加剂还具有很好的除异味效果 , 因为H3O2- 负离子能中和空气中的氧自由基及氧化性气体 ( 腐败异味 ) , 负离子涂料添加剂形成的电场可以使有机物异味在电场中分解 , 从而达到净化空气的作用c. 抗菌抑菌负离子涂料添加剂具有很强的抗菌抑菌效果 , 包括大肠杆菌金黄色葡萄球菌霉菌等 , 抗菌抑菌率 97 %(CMA 测定 ) 细菌大多带正电荷 , 在空气中被大量 H3O2- 包覆或被 H3O2- 所中和 , 使其失去增生与繁殖的条件d. 辐射远红外线负离子涂料添加剂单元体的正负电荷无对称中心 , 即具有偶极矩 , 当它们做热运动时 , 相应的偶极矩发生变化 , 即热运动使极性分子激发到更高的能级 , 当它们向下跃迁时把多余的能量以电磁波的方式放出 , 从而产生波长 2 m 8 m , 发射率为0191 以上的远红外线辐射e. 抗电磁波辐射负离子涂料添加剂具有永久释放负离子作用 , 可以中和电磁波的正电性 , 同时添加剂吸收电磁波 , 一方面转化为远红外线发射 , 另外也可以刺激添加剂发射更多的负离子 , 从而具有抗电磁波辐射效果213 特点a. HB2TL 负离子涂料添加剂配方中的主要天然材料起到功能互补叠加相互激发促进的作用 , 因此负离子发射能力高 , 远远超过同类材料b. 在制造上使用多种高科技加工技术以达到提炼复合激活, 从而使材料在同样条件下, 诱发偶极矩, 扩大离子间距变化及键角变化, 因此性能高3 性能及比较结果311 性能经中国预防医学科学院检测 , 负离子发射能力为 15000 个/ cm3 ;经中国计量科学院检测 , 在 2 m 8 m 波长范围内远红外线辐射率为 91 %;经中国预防医学科学院检测 , 抗菌抑菌率为 97 %;经中国预防医学科学院及多家部门检测 , 去除降解甲醛 NH3 苯能力均在 90 % 95 % 以上312 比较结果各种无机涂料添加剂比较见表 1表 1 各种无机涂料添加剂比较功能项目负离子材料纳米 TiO 2 光催化材料无机抗菌剂无机防臭剂0 负离子发射能力 5 0 04 抗菌抑菌 4 4 55 去除 VOC 及甲醛氨苯 5 5 44 抑制霉菌5 5 50 发射远红外线 5 0 00 抗电磁辐射 4 0 00 有益健康 5 0 0涂料减轻涂料有害物质释放有有有添加减轻制造过程中污染物有无有效果去除其他污染物有有有注 :0 5 代表能力等级 , 数字大为高4 结语HB2TL 负离子涂料通过有关部门检测性能良好 ; 负离子涂料添加剂能去除有害气体及室内异味 , 是由于其具有中和包覆沉降分散等综合作用的结果 , 有益于人体健康 ;产品形态规格颜色多样 , 应用广泛 , 除用于水性内墙涂料乳胶漆 , 还可用于木器粘胶和室内各种装饰装修材料 , 应用市场前景广阔。
负氧离子涂料简介
负氧离子涂料产品简介鉴于我公司刚开始接触负氧离子涂料，为了更好的了解这个产品，我将会从以下几点对负氧离子涂料做一个详细的说明。
一、负氧离子涂料产生原理负离子涂料中含有纳米级自极化强度大的复合无机矿物材料，通过与空气中水分子作用产生空气负离子，而这种复合无机矿物材料，一般称作负离子功能粉。
负离子粉，是人类利用自然界产生负离子的原理，人工合成或者配比的一种复合矿物，一般都是电气石粉+镧系元素或者稀土元素，其中稀土元素的配比比例大大超过了电气石粉，稀土占到了60%以上，是稀土在产生负离子，还是电气石在产生负离子，目前学术界尚有争论。
负离子粉体中的成分具有热电性和压电性，因此在有温度和压力变化的情况下（即使微小的变化）即能引起成分晶体之间的电势差，这静电高达100万电子伏特，从而使空气发生电离，被击中的电子附着于邻近的水和氧气分子并使它转化为空气负离子，即负氧离子。
二、负氧离子涂料可能存在的隐患作为负离子涂料的主要成分负离子粉，在市面上可能部分是由化学废渣制作的，其放射性物质超标几百倍！真正的负离子诱发材料是要经过十几道提纯、萃取、融合工艺的、将原先材料中的镭、钍、钾等高放射性物质去除、这根据被添加材料的PH值、密度和性状等进行调整，负离子粉只有辐照达到GB6566建材A类安全认证标准才可使用。
A类标准指标是内照射指数（IRa)≤1.0，外照射指数（Iᵧ)≤1.3，指标越低，负氧离子涂料越安全。
通常市场上正规的负氧离子涂料使用的是经过提纯萃取后的低辐射负离子液，一般负离子粉是不可直接使用的。
三、负氧离子的作用1.净化空气：负离子本身带有负电荷，显示负电性，当负离子遇到空气中的粉尘等微粒时，正负相聚，从而将粉尘等物质凝聚成团，增加粉尘等的重量，使其降落在地面上。
2.改善睡眠，负离子是一种自然因子，对改善睡眠有很好的作用。
3.改善预防呼吸系统疾病，负氧离子能有效加强气管粘膜上皮的纤毛运动，影响上皮绒毛内呼吸酶的活性，改善肺泡的分泌功能及肺的通气和换气功能。
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负离子乳胶漆的研究及应用进展
摘要：介绍了空气中负离子的作用、负离子乳胶漆释放负离子的原理和国内外负离子乳胶漆产品的研发进展。
关键词：负离子;乳胶漆;负离子涂料
室内环境是人们接触最频繁、最密切的地方，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，目前采用最普遍和最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
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第一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(国际)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
我国对负离子的研究起步较晚，自1978年由伊朗的沙哈瓦特博士引进一台电子仪器——生物滤器，我国才开始对负离子进行研究，近年来随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量要求越来越高，掀起了一场负离子乳胶漆的研发热潮。
李学等发现在内墙涂料中加入激活稀土NRF-5可以产生对人体有益的负离子。
激活稀土的粒径越细，化学成分中TiO2含量越高、加入量越大，所产生的负离子数越多。
一般粒径控制在1～2μm，加入量在2%～3%时，能增加800～1000个/cm3负离子。
卿宁等合成一种负离子健康内墙涂料，在保汪涂料有较好的物理性能的同时，使VOC降到最低值，同时，可以不间断地产生负离子，杀灭细菌，净化空气，使居室具有良好的空气质量，其负离子释放量在923个/cm3以上。
白树军等采用稀土激活电气石的方法合成了一种高效负离子粉体，在涂料生产过程中添加该粉体，也可在施工前在涂料或腻子中适量添加制备出具有产生空气负离子的内墙装饰材料，其负离子释放量存700～900个/m3。
范存玉等发明了一种长效负离子抗菌功能涂料，其漆膜干燥后具有永久释放负离子和远红外的功能，特别是漆膜在挤压或摩擦作用下，瞬间释放出的负离子浓度可达12000个/cm3以上，通过负离子发出的远红外辐射和负离子对空气污染物的中和包覆，达到降低空气污染、净化空气和抗菌抑菌杀菌等目的。
周荣等发明了一种负离子生态型内墙涂料，其在涂料制造过程中添加了一种高科技亚纳米材料，其漆膜的负离子释放量可达1200个/cm3，不仅可永久释放负离子，而且具有抑杀多种霉菌、去除异味等功能。
北京市建筑涂料厂的“三旗”牌系列负离子内墙涂料为863计划新产品，通过了鉴定，达到了国际先进水平。
广州市高科力新材料有限公司在涂料的制造过程中添加了一种纯天然的纳米无机负离子材料，不仪综合性能优良，而且环保性能明显，经过检测，其负离子释放量在530/cm3以上。
北京朗诺环保科技有限公司采用负离子涂料添加剂(粉体添加1%，浆料添加 1.5%)制得了一种负离子乳胶漆，涂刷该乳胶漆的房间负离子浓度可增加500～1500个/cm3。
2004年深圳海川化工科技有限公司申报国家“十五”科技攻关汁t划的子课题项目——绿色建材技术与分析评价方法研究，主要负责产生负离子功能建筑装饰品关键技术的研究，通过采用具有负离子释放功能的天然矿物质材料，经过一定的加工改性后，成功研制了一系列具有负离子释放能力的乳胶漆，经过检测不仅涂膜性能优良，而且负离子释放量超过了市场上销售的负离子涂料，在实际应用中，室内的空气负离子浓度达到了3000个/cm3以上。
4负离子乳胶漆的研制
负离子乳胶漆的主要特征是在其制作过程中添加了负离子粉体。
负离子粉体是以天然矿物电气百为主，经过超细化粉碎、溶胶一凝胶法包覆改性、离子交换掺杂以及高温激活等手段制作而成，具有负离子释放量高、释放远红外、无放射性及抗菌净化空气的作用。
试验中，
在制浆段加入负离子粉体，使负离子粉体同其他颜、填料充分混合，这样制得的负离子乳胶漆稳定性好，可保证负离子粉体充分发挥作用。
在实际应用过程中，也可将负离子粉体和润湿分散剂先制成负离子浆，在制漆的后期加入或直接加到成品普通乳胶漆中，制成具有释放负离子功能的乳胶漆。
制漆工艺流程见图2。
基本配方及原料供应商见表2。
图2负离子乳胶漆的制备工艺流程
表2负离子乳胶漆的基本配方
为了评价该负离子乳胶漆的负离子释放效果，采用漳州市东南电子技术研究所生产的DL Y-4型大气离子测量仪进行了测试，模拟室内条件，采用4块55cm×40cm的板，按照5m2/kg的涂刷量涂刷负离子涂料，放置在60cm×50cm×40cm的有机玻璃箱中进行负离子释放量的测试，具体测试结果见表3。
表3测试箱中负离子浓度与时间的关系
从表3结果可看出，该负离子乳胶漆具有良好的负离子释放效果，达到了同类产品的先进水平，对改善人类居住环境具有积极意义。
5负离子乳胶漆的应用及发展趋势
负离子乳胶漆具有广阔的应用前景，它不仅具有常规涂料的基本性能，还具有释放负离子、发射远红外、抗菌防霉及净化空气的作用，正成为建筑内墙乳胶漆的首选产品，其在工厂厂房、影剧院、大型体育场馆以及医院、地下室、禽畜养殖厂等特殊场合也有潜在的优势，因此应大力开展负离子乳胶漆的研发工作，开发具有自主知识产权的负离子产品，促进我国负离子产业的发展。
由于目前国内外尚无负离子涂料相关的技术标准，因此对负离子的测试没有一个确定的方法，现在市场上许多涂料都冠以负离子名称，其实释放负离子量很少，甚至有的公司为了增加负离子的释放量而添加一些具有放射性的元素，导致了对人体的潜在危害，因此有必要制定出一个负离子涂料的相关技术标准，使人们从根本上认识什么是负离子涂料，以推动我国负离子涂料市场的健康发展。