一、立项的背景和意义
随着人们生活水平不断提高，对居住和办公场所的需求越来越高，对室内装修越来越重视。商家为了满0足消费者的需求，装修材料、生活办公用品五花八门，一些材料在使用过程中会产生很多有害物质，这里就不得不提到一种对人类最有害的气体—甲醛，它也被誉为“室内杀手”，严重危害新装修家庭，尤其是儿童、孕妇、老人的身体健康。当甲醛浓度达到0.09-0.10mg/m³时，儿童就会发生轻微气喘，无病干咳；当浓度达到0.1mg/m³时，就有异味和不适感；当浓度达到0.5mg/m³时，可刺激眼睛，引起流泪；当浓度达到0.6mg/m³时，可引起咽喉不适和疼痛。而长期接触低剂量的甲醛更会引起慢性呼吸道疾病、青少年记忆力智力下降、胎儿畸形和癌症等多种疾病！
人类大部时间是生活在室内空间当中，这些含有甲醛等具有挥发性物质的产品对人类健康文明产生了具大的影响。为了消除这些对人体有害的物质，人们采用了很多办法，包括通风、延长入住时间、购买一些植被、喷洒香精和活性炭，但其结果只是遮蔽了这些有害物质，未能真正达到预期效果。因为甲醛在室内主要以三种形态存在：1、游离悬浮状态。甲醛的游离悬浮状态是指气体甲醛分子在空气中悬浮累积，当达到一定浓度，就会通过呼吸对我们的身体造成危害。2、吸附状态。刚装修好的墙面、地板、家具、布艺沙发、窗帘等家具留于室内，气体甲醛分子会附着在物体表面，这种吸附状态经过积累到一定程度，就会向外释放，通过呼吸进入体内。甲醛在这种状态下最不易被察觉，因为在甲醛吸附状态下，会滞留于室内各处、各种家具表层。3、结合状态。结合状态的甲醛以脲醛树脂胶的形式存在于人造板内、家具粘结处，在制造胶粘剂的时候，当甲醛与尿素充分反应时，甲醛与尿素会紧密的结合在一起。但是在室内温度和湿度的作用下，随着温度的升高，湿度的加大或遇有酸性气体时（因为脲醛树脂胶是在酸性条件下生成的）部分已固化的树脂胶在此条件下发生水解反应而断裂，顺着板材的毛细通道而向室内释放甲醛，这一过程视环境的变化，长达3-15年不等。
人类在居住和办工场所，甲醛含量超过0.08mg/m3时，可能对人体造成伤害，主要是胸闷、气喘咳嗽、咽喉疼痛和皮炎等症状，是引起许多疾病的主要因素，严重时出现休克，甚至死亡。经过近两年对室内空气环境的重视，国内外开发出了一些可以吸咐、除醛的涂料，这些涂料虽然短期之内有效果，一般不长效，甚至严重的是后续使用过程中还会释放出来。我公司开发的这款涂料是一种以无机材料为主的产品，这款产品有着除醛率达到百分之九十九，而且长期有效，有效率达百分之九十七.三。因为所用的材料是无机原料，不仅有着净化空气的效果还有着防火等级A2。
二、国内外研究现状和发展趋势
随着科技的高速发展，地产行业由城市向乡镇发展，过去的房子以砖瓦、实木为主，现在的房子是高高耸立的高楼大厦，80后、90后成为市场的主要消费群体，空气污染问题越来越得到大家的认识和重视，除甲醛行业成了当下发展最快速、最受关注的行业之一，每个行业从兴起到成熟无不经历优胜劣汰的生存法则，那么除醛行业在国内外的情况究竟如何呢，下面我们一起认知一下。
1、由于该行业处于新兴阶段，加上行业的高速发展，不少投资者蜂拥而至，纷纷加入除甲醛行业，无人监管，市场混乱，小作坊式的公司遍地开花，很多投资者加入除甲醛行业就是瞄准其发展快速带来的利润大，捞上一笔就退出该行业，不少黑心厂家还是用劣质产品来扰乱市场，导致消费者对除甲醛行业失去信心，而真正的除甲醛厂家，客源难寻，运营困难
2、现在很多室内空气治理公司，并没有研发和生产产品的能力，没有自己的生产厂房，只是一味的通过网络宣传来招商引资，对于代理商没有系统性的指引，没有产品提供，代理商在市场上竞争薄弱，无法生存。
3、大多数品牌企业由于基础实力差，生存能力堪忧，随着空气甲醛治理越来越受到用户重视，故而加盟者在选择空气治理时应从以下方面入手：判断生产企业是否有厂房，有独立自主的生产能力，这直接跟后期能否顺利供应货源有直接关系，空气治理厂家是否具有自己的研发团队和生产经营能力，以及品牌培养和公司实力能否为长远发展提供强有力的保障。
三、项目主要研究内容、技术关键及创新点
1、主要研究内容
本项目拟利用光触媒-无机阻燃协同除醛设计思路，采用湿化学方法研制具有除醛与阻燃功能的无机除醛粉体，并通过组分优化实现除醛-阻燃协同，开发出高性能的无机阻燃除醛粉体。在此基础上，优选适用于除醛阻燃涂料的功能型颜填料，突破无机阻燃除醛涂料稳定化生产关键技术,并建立相关产品的标准规范。主要研究内容如下：
（1）具有除醛与阻燃功能的除醛阻燃粉体的研制。利用湿化学沉积技术，将一定计量比的多组分材料（如有机硅、有机铝、有机钛等）沉积于除醛材料（如光触媒介质、活性有机硅等）表面，通过高温烧结获得除醛阻燃粉体。重点考察除醛阻燃粉体的材料组成、微观结构对除醛与阻燃性能的影响，并通过优化组分与结构，获得具有较高除醛与阻燃性能的除醛阻燃粉体。
2、技术关键
（1）除醛阻燃粉研制
除醛阻燃粉的关键在于保证粉体的组成与结构，使之具备较高的除醛与阻燃性能。项目在剖析多孔性光触媒等进口除醛媒介粉体的微观结构与组成的基础上，通过湿化学方法在微球表面获得具有特定计量比的硅、铝、钛等元素，并通过高温烧结获得组分、粒径分布、微观结构稳定的除醛阻燃粉体，保证其具有良好的除醛与阻燃性能、以及产品的批次稳定性。
3、创新点
（1）采用高温煅烧研制除醛阻燃粉体，设计出具有核壳结构除醛阻燃粉体。通过在有机／无机微珠表面形成多孔结构，可以吸咐和分解甲醛。在除醛阻燃制备领域实现技术创新，获得粒径为25-35um,使得在除甲醛和长效净化、60分钟除醛效果超过同类产品。
表1. 项目产品与国内外同类产品性能对比结果
序号 | 项 目 | 指 标 | 国外产品 | 国内产品 | 项目产品 |
1 | 甲醛净化性能% | ≥75 | 97.4 | 86.5 | 99.9 |
2 | 甲醛净化效果持久性% | ≥60 | 96.6 | 84.1 | 97.8 |
3 | 甲醛净化性能60min% | ≥75 | 94.5 | 12小时净化77.1% | 96.7 |
4 | 防火阻燃等级 | A2 | — | A2 | |
5 | 耐擦洗（次） | 6000 | 5000 | 10000 | |
6 | 耐沾污% | 7 | 10 | 5 | |
7 | 挥发性有机物含量VOC,g/L | 9.9 | 9 | 未检出 | |
8 | 游离甲醛 | ≤100 | 11 | 25.5 | 未检出 |
9 | 可溶性重金属mg/kg | 未检出 | 未检出 | 未检出 |
（2）优选高性能无机树脂，突破无机树脂与其他组分的适配性，通过应用创新实现无机除醛阻燃涂料的长效性，净化率达99.9％，长效净化97.8％，60分钟净化率96.7％，阻燃等级A2级。
（3）通过系统比较市场上的制备无机除醛阻燃涂料，分析影响甲醛含量发挥的主要因素，建立除醛涂料的产品标准规范，促进室内装修行业的发展。
四、项目预期目标
1、技术指标
（1）甲醛净化性能99.9％
（2）甲醛长期净化性能97.8％
（3）60分钟甲醛净化率96.7％
（4）耐玷污5％
（5）耐温变性10次
（6）耐水耐碱性168小时无起泡、裂纹、剥落
（7）耐洗擦10000次无破裂
（8）燃烧性能A2级
（9）可溶性重金属未检出
（10）游离甲醛未检出
（11）挥发性有机物未检出
2、知识产权申请情况
目前正在申请
3、社会效益
在许多室内产品中，如压木、涂布纸制品、油漆、保温材料等，都可以发现甲醛污染物。而长时间的曝光在0.10 × 10？3 mg/m3或更高浓度的甲醛环境中就可以对人体健康造成一定的伤害，如恶心、胸闷、皮疹和过敏反应。由于甲醛的大量排放源，室内甲醛的浓度可以从1.00 × 10？3 mg/m3到超过0.10 mg/m3 ，这对于室内时间较多的人来说无疑是一种慢性自杀。随着经济发展，我国的需求呈上升趋势，推广有益社会环境、全民健康已成为我国社会发展的重要战略。同时，无机除醛阻燃涂料的量产和推广，能够实现新增产值5000万/年，新增利税725万/年，创造就业机会50人。
4、技术应用及产业化前景
无机阻醛涂料在办公楼、居民住宅、厂房、公共场所等领域具有广泛的应用，具有非常大的市场潜力。本项目针对室内环境目前存在的主要问题，拟通过光触媒-湿化学工艺制备的除醛阻燃粉体，重点研制净化空气、防火阻燃产品，提升长效净化空气、防火阻燃产品的性能，满足居民住宅、厂房、办公楼和公共场所等行业需求，通过本项目的研发，在高性能净化空气、阻燃方面处于国内先进水平。尽管产品原料成本有所提高，但性能方面获得显著提高。提升产品应用和档次，预计产品销售量提高50％，售价提高20-50％，应用前景十分广阔。
五、项目实施方案、技术路线、组织方式与课题分解
1、实施方案
除醛阻燃粉的关键在于保证粉体的组成与结构，使之具备较高的除醛与阻燃性能。项目在剖析多孔性光触媒等进口除醛媒介粉体的微观结构与组成的基础上，通过湿化学方法在微球表面获得具有特定计量比的硅、铝、钛等元素，并通过高温烧结获得组分、粒径分布、微观结构稳定的除醛阻燃粉体，保证其具有良好的除醛与阻燃性能、以及产品的批次稳定性。
2、技术路线
（1）具有除醛与阻燃功能的除醛阻燃粉体的研制
利用湿化学沉积技术，将一定计量比的多组分材料（如有机硅、有机铝、有机钛等）沉积于除醛材料（如光触媒介质、活性有机硅等）表面，通过高温烧结获得除醛阻燃粉体。重点考察除醛阻燃粉体的材料组成、微观结构对除醛与阻燃性能的影响，并通过优化组分与结构，获得具有较高除醛与阻燃性能的除醛阻燃粉体。
图2. 无机除醛阻燃涂料制备流程图
3、组织方式
项目负责人负责本项目的全面实施，包括项目总体方案（研究目标、内容和进度等）的确定、研究人员之间的相互衔接、进度管理、资金调度、课题阶段工作总结和验收。项目课题组将对项目研究内容进行分块负责，设立小试研究小组和中试研究小组。小试研究小组在纳米材料改性技术方面具有扎实的理论和实践基础。中试研究小组在密封材料制备方面具有丰富的经验。
4、课题分解
除醛阻燃粉体研究小组负责开发高性能除醛阻燃粉体，研究除醛阻燃粉体的制备生产技术，开发具有较高除醛效率和阻燃性能的粉体。
无机除醛阻燃涂料研究小组主要负责无机除醛阻燃涂料的制备、配方优化和稳定性研究，建立无机除醛阻燃涂料产品配方和制备工艺，制订相关生产规范。
六、计划进度安排
七、现有工作基础和条件
1、工作基础
近年来，项目组主要研究人员长期从事无机除醛阻燃涂料的应用开发研究，在无机除醛阻燃涂料的开发、检测与应用等研究方向具有良好的研究基础和丰富的实践经验。申请单位是一家专业从事绿色建材尤其是无机除醛阻燃涂料生产的科技型企业，相关产品在众多居住建筑、工厂建筑中得到广泛应用，产品受到业主的一致好评。此外，申请单位还积极建立产学研研究，开展无机除醛阻燃涂料新产品研发。
参加单位在绿色建材领域具有多年的研究历史，拥有绿色建材应用技术研究中心，开发出纳米抗菌涂料、高耐候氟涂料、木塑复合材料等绿色建材并成功实现产业化。同时，在无机除醛阻燃涂料行业具有良好的研究成果，如无机除醛阻燃涂料研制、无机除醛阻燃涂料配套施工方案、节能效果计算与评估等，相关成果受到同行的广泛关注。先后参与了包括“十二五”国家科技支撑计划项目、863计划、科技部国际合作重大项目在内的多项相关领域的纵向课题。研究团队掌握功能陶瓷材料和建筑涂料制备等方面的关键技术，拥有扎实的知识积累和技术储备。良好的团队合作、合理的人员搭配和扎实的研究工作基础为本项目的顺利开展奠定了坚实的基础。
2、工作条件
申请单位拥有齐全的实验室开发设备，包括小型分散机、旋转粘度计、斯托默粘度计、恒温恒湿试验箱、耐洗刷仪、光泽度仪、反射率仪、耐玷污仪、空气净化模拟仪、自动热量仪等，满足产品开发需求，并拥有年产10万吨成套涂料生产设备。通过lSO9000生产体系认证、丨S014001体系认证、中国环境标志产品认证、浙江制造认证、国家高新企业，具有良好的生产管理经验。
依托国家级国际联合研究中心、学校分析测试中心和教育部工程研究中心，拥有齐全的材料制备、表征、检测、中试等设备。特别是拥有实验室研磨机、自动涂布机、高速混合机、紫外老化仪、湿热老化机、盐雾老化机、色差仪、HAAKE PolyLab OS转矩流变仪、Bruker Avance Ⅲ(400M)核磁共振仪、Thermo Finnigan元素分析仪、SPA400/SPI4000扫描探针显微镜、Diamond TG/DTA6300热分析仪、JEM-1230高分辨透射电镜、Thermal Analysis Q100差热分析仪、Thermal Analysis Q800 动态力学分析仪、Nexus红外光谱仪、Labhruv Raman光谱仪、Mastersizer 2000光散射粒径测定仪、偏光显微镜、Hitachi S-4700 (II)扫描电子显微镜(附能谱)、Thermo ARL X射线衍射仪、万能材料试验机等制备和分析仪器，为研究除醛阻燃粉体与无机除醛阻燃涂料的结构与性能提供了保障。
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