α-蒎烯精油缓释型水性丙烯酸多功能环保涂料

摘要

【目的】随着环保与健康意识的增强，开发多功能环保涂料以改善室内环境质量并满足健康养生需求，已成为涂料行业实现增值与创新的重要研究方向。传统水性丙烯酸涂料虽具备一定的环保特性，但在功能拓展上仍存在显著不足。α-蒎烯虽具备植物精气释放潜力，但其过度挥发性限制了其应用效果，且现有缓释技术难以有效提升其长效性。鉴于此，本研究采用微胶囊包埋技术，以海藻酸钠和TiO₂为壁材制备α-蒎烯微胶囊，旨在拓展水性丙烯酸涂料的功能，开发出具有改善室内环境质量的多功能环保涂料。【方法】采用Pickering乳液模板法与界面聚合法，以海藻酸钠和TiO₂作为微胶囊壁材，α-蒎烯作为芯材，制备α-蒎烯微胶囊，并将其引入水性丙烯酸涂料中，开发一种兼具植物精气缓释和光催化特性的新型环保涂料，采用SEM、FTIR、光电分析仪等，系统地表征微胶囊及其改性涂料的各项性能和精油缓释效果。【结果】（1）本研究制备的α-蒎烯微胶囊结构稳定，分散性佳，同时展现出卓越的缓释性能；在静置8 d后其精油保留率高达84.5%，相比于α-蒎烯的15.5%,α-蒎烯微胶囊有效延长了释放周期。（2）微胶囊掺杂量6%的涂膜在拉伸强度和韧性方面表现出色，能够满足多样化的应用需求；8%掺杂量时改性涂料疏水性更优；α-蒎烯微胶囊掺杂使涂料黏度最大提高到89.85 mPa·s，且其流平性良好；涂膜从透明逐渐变为半透明，既起到防护作用，又能保留木材天然纹理；当掺杂量为10%时，涂膜的紫外吸光度提升了约6.1%，板材的耐光老化性能得到一定程度改善。（3）α-蒎烯微胶囊及其改性涂料均具备稳定的光催化性能，改性涂料在光照条件下最大光电流达到2.5μA/cm²，且具备良好的催化活性，可以提升室内空气质量。（4）改性涂料形成的漆膜呈哑光效果，表面硬度高，且对松木、白橡木和刨花板等常见基材均有良好的适应性；不同基材对漆膜的其他表面性能影响较小，因此该涂料在室内装饰和家具涂饰领域具有广阔的应用前景。【结论】本研究聚焦于微胶囊制备及改性涂料开发，有效解决了α-蒎烯过度挥发和传统涂料功能单一的问题。通过集成缓释植物精气和光催化净化空气等功能，显著提升了涂料的综合性能，使其在改善室内环境、提升健康水平方面展现出优势。

关键词

α-蒎烯 / 微胶囊化 / 水性涂料 / 光催化 / 植物精气 / 负氧离子 / 包埋