CN100343316C - 一种光触媒胶及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种光触媒胶及其制备方法，该胶由重量百分比是0.3～5%的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是5～85%的树脂和余量的添加剂组成，所述添加剂包括负离子粉体、稀释剂和重量百分比是0～5%的助剂。本发明优选更科学合理的重量百分比的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子，与相应适量的树脂、稀释剂和助剂组合，进一步改善了使用性能，并扩大了使用范围。可以涂覆在材料表面，形成具有极强的防污、杀菌和除臭功能且能处理和净化各种有害气体的永久性涂膜，还可以用作粘合剂。添加负离子粉体的光触媒胶还可以达到清除空气中甲醛的功能。

Description

一种光触媒胶及其制备方法

技术领域

本发明涉及以其物理性质或所产生的效果为特征的涂料和粘合剂，尤其涉及一种光触媒胶及其制备方法。

背景技术

现有建筑工业用或公共场所及居家装饰用材，含有大量甲醛、苯、二甲苯、丙酮等有害物质，例如作粘合剂的甲醛胶等，这些有害物质在常温下会向空气中缓慢持续地挥发，可以在不知不觉中使人中毒，出现眼鼻喉刺激感、眼睛流泪、疲劳乏力、记忆减退、头痛、发烧、哮喘、过敏性肺炎、皮肤炎等症状，此即所谓的“大厦症候群”以及“化学物质过敏症”。此外，这些用材的制品长时间不进行清洗护理，由污垢产生的异味、细菌等也影响人们的生活环境与生存质量。目前，通常是利用加强通风换气以及使用空气净化产品来清除室内的空气污染，以改善并提高室内空气品质。但是空气净化产品对污染物的吸附较不牢固，且吸附剂容易达吸附饱和，而影响到后续的污染物吸附效率，所以需定期更换或进行再生，使得后续处理成本相对提高，另外，空气净化器的使用也较耗费能源且占用室内空间。

研究表明，二氧化钛(TiO₂)近似天然物质，其化学稳定性非常高，对人体无毒无害。而纳米等级的二氧化钛光触媒粒子会产生理化性质的改变，变得较为活泼，由阳光或灯光甚至是室内荧光灯等微弱光照射，向二氧化钛光触媒粒子提供光能量，在其表面会形成电子-空穴对，空气中的氧气一旦接触到就生成超氧阴离子自由基O₂-，而相对湿度的空气中的水分子一旦接触到就生成具有极强氧化作用的活性氢氧自由基OH-，它们可以与有机物质中的碳原子产生氧化还原效应，从而氧化分解各种有机化合物和部分无机物，破坏细菌的细胞膜和固化病毒的蛋白质。使甲醛、苯、氨气等臭味、细菌、病毒、尘蹒等微小有机物质，转化为二氧化碳(CO₂)和水(H₂O)。处理和净化各种有害气体的效果是显著的，据欧美国家权威机构测试，每平方厘米的纳米二氧化钛与其他脱臭物质相比，脱臭能力是高性能纤维活性碳的150倍，相当于500个活性炭冰箱除臭剂的功效。二氧化钛作为具有光催化作用的功能性材料，被称为光触媒，它本身并不直接参与氧化还原的反应，只是发生反应所需的媒介，其本身的能力并不随时间推移而消耗衰减，在理论上具有永久性。中国专利至今仅见有CN1488685A、CN2574897Y分别公开公告的《光触媒涂料》、《光触媒热固性树脂装饰板》，前者是将重量百分比分别为0.2～1％的二氧化钛、24～44％的乳胶漆和55～75％的脱氧水放入纳米粉碎罐通电搅拌1小时制成的光触媒涂料；后者装饰板的光触媒披覆层是由适当粒径的二氧化钛粉体与适当量的树脂混合而成，其中，二氧化钛约占5～10％。二者的光触媒材料的使用性能和使用范围，有必要予以进一步的改进。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是弥补现有技术的不足，提出一种使用性能更好和使用范围更广的光触媒胶，它可以在各种材料表面涂复后形成永久性的具有极强的防污、杀菌和除臭功能且能处理和净化各种有害气体的涂膜，还可以用作粘合剂。

本发明要解决的另一个技术问题是，相应提出这种使用性能更好和使用范围更广的光触媒胶的制备方法。

对于本发明的光触媒胶来说，上述技术问题是这样加以解决的：

这种光触媒胶，由重量百分比是0.3～5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是5～85％的树脂和余量的添加剂组成，

所述添加剂包括负离子粉体、稀释剂和重量百分比是0～5％的助剂。

所述二氧化钛光触媒粒子的粒度达到纳米等级，其理化性质会发生改变，变得较为活泼，成为光触媒。本发明的纳米等级二氧化钛光触媒粒子重量百分比低于0.3％，就难以发挥光触媒的作用，高于0.3％，光触媒胶的成本偏高，而且会影响其透明度。本发明的纳米等级二氧化钛光触媒粒子重量百分比优选范围值是2～3％。

对于本发明的光触媒胶来说，上述技术问题可以是这样进一步加以解决的：

所述树脂是本发明的基本材料，它选自以下的一种物质：丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯和苯丙树脂。

所述稀释剂，是水，或者是乙醇，或者是乙二醇，或者是二甲苯，或者是乙二醇和二甲苯的混合物。

所述助剂，是分散剂和增稠剂。

光触媒胶中的负离子粉体可以使被涂复的物料中带正电的甲醛离子失去正电荷，不能挥发，达到清除空气中甲醛的功能。

所述负离子粉体的重量百分比，是所述树脂与所述稀释剂总量的0.1～0.5％。

所述负离子粉体，是细度为1800目以上的负离子粉体。

所述负离子粉体，是纳米-亚纳米等级的电气石粉体或奇冰石粉体。

对于本发明的光触媒胶的制备方法来说，上述技术问题是这样加以解决的：

这种光触媒胶的制备方法，依次有以下步骤：

先将重量百分比是0.3～5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是5～85％的树脂和余量的稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合；

然后投入重量百分比是树脂与稀释剂总量的0.1～0.5％的负离子粉体均匀搅拌混合；

最后投入重量百分比是0～5％的助剂均匀搅拌混合，即是制品。

对于本发明的光触媒胶的制备方法来说，上述技术问题可以是这样进一步加以解决的：

所述投入助剂是先投入分散剂，后投入增稠剂。

本发明的光触媒胶优选更科学合理的重量百分比的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子，与相应适量的树脂、稀释剂和助剂组合，从而进一步改善了使用性能，并扩大了使用范围。它可以涂复在各种材料表面，形成具有极强的防污、杀菌和除臭功能且能处理和净化各种有害气体的永久性涂膜，还可以用作粘合剂。添加负离子粉体的光触媒胶还可以使被涂复的物料中带正电的甲醛离子失去正电荷，不能挥发，达到清除空气中甲醛的功能。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。

具体实施方式一

先将重量百分比是2％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子和重量百分比是5％的丙烯酸树脂和重量百分比是90％的水稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合；

再投入重量百分比是3％的助剂，先投入分散剂均匀搅拌混合，后投入增稠剂均匀搅拌混合，即是光触媒胶制品。

该光触媒胶制品主要用作墙体表面涂料。

经测试，原甲醛含量是0.5～1.0mg/m³的密闭房间，在喷涂该光触媒胶24小时后，甲醛清除量达到95％以上。

具体实施方式二

先将重量百分比是3％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是85％的三聚腈氨和重量百分比是8％的乙醇稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合；

再投入重量百分比是4％的助剂，先投入分散剂均匀搅拌混合，后投入增稠剂均匀搅拌混合，即是光触媒胶制品。

该光触媒胶制品主要用作实木板、复合板表面涂复，浸渍处理，制成耐磨层制品。

表面涂复有该光触媒胶24小时后的实木板、复合板，杀菌效果达到95％以上。

具体实施方式三

先将重量百分比是5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是35％的环氧树脂和重量百分比是55％的稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合，稀释剂是乙二醇与二甲苯的混合物，乙二醇的重量百分比为38.5％，二甲苯的重量百分比为16.5％。

再投入重量百分比是5％的助剂，先投入分散剂均匀搅拌混合，后投入增稠剂均匀搅拌混合，即是光触媒胶制品。

该光触媒胶制品主要用作家具、墙体、钢材等物体面的保护漆，环氧树脂具有良好的密封性能，能阻止物体内外的气体交流，附在环氧树脂上的光触媒能杀死周围的细菌，净化空气。

经测试，表面涂复该产品的家具的甲醛释放量比表面没有涂复该产品的家具低90％以上，家具表面细菌杀死率提高90％以上。

具体实施方式四

将重量百分比是5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是35％的苯丙树脂重量百分比是55％的乙二醇稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合；

再投入重量百分比是树脂与稀释剂总量的0.1％即重量百分比是0.09％的纳米-亚纳米等级的电气石粉体均匀搅拌混合；

最后投入重量百分比是4.91％的助剂，先投入分散剂均匀搅拌混合，后投入增稠剂均匀搅拌混合，即是含有负离子粉体的光触媒胶制品

该含有负离子粉体的光触媒胶制品主要用作墙体表面涂复，生成保护涂膜。

经测试，采用该产品涂刷的密闭空间，空气中的甲醛量初始值为0.75mg/m³，在24小时后，甲醛量净化为0.01mg/m³。

以上内容是结合具体的四个优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。

Claims (7)

1.一种光触媒胶，其特征在于：由重量百分比是0.3～5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是5～85％的树脂和余量的添加剂组成，

所述添加剂包括负离子粉体、稀释剂和重量百分比是0～5％的助剂。

2.按照权利要求1所述的光触媒胶，其特征在于：所述纳米等级二氧化钛光触媒粒子重量百分比含量是2～3％。

3.按照权利要求1所述的光触媒胶，其特征在于：所述树脂选自以下的一种物质：丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯和苯丙树脂。

4.按照权利要求1所述的光触媒胶，其特征在于：所述负离子粉体的重量百分比是所述树脂与所述稀释剂总量的0.1～0.5％。

5.按照权利要求1所述的光触媒胶，其特征在于：所述稀释剂是水，或者是乙醇，或者是乙二醇，或者是二甲苯，或者是乙二醇和二甲苯的混合物。

6.按照权利要求1所述的光触媒胶，其特征在于：所述助剂是分散剂和增稠剂。

7.一种光触媒胶的制备方法，其特征在于：依次有以下步骤：

先将重量百分比是0.3～5％的纳米等级的二氧化钛光触媒粒子、重量百分比是5～85％的树脂和余量的稀释剂投入有搅拌装置的容器内均匀搅拌混合；

然后投入重量百分比是树脂与稀释剂总量的0.1～0.5％的负离子粉体均匀搅拌混合；

最后投入重量百分比是0～5％的助剂均匀搅拌混合，即是制品。