CN101486867A - 光触媒涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光触媒涂料，按重量百分比计由下述原料组成：纳米二氧化钛0.5～1.5％、纳米磷酸钛0.05～0.15％、纳米二氧化硅0.05～0.15％、纳米负离子粉0.5～1.5％、建筑涂料用乳液5～15％、消泡剂0.001～0.004％、偶联剂0.001～0.004％、分散剂0.001～0.004％、增稠剂0.01～0.04％、余量为水；可以快速、高效、持久地净化空气，彻底消除室内异味和甲醛、TVOC、苯、氨等有害气体，抑制或杀灭微生物，且制备设备和工艺简单，生产成本低，产品无毒无味，安全环保，适用于新装修的居室、办公场所、宾馆、商场等各种室内环境。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种光触媒涂料。
背景技术
人们超过80％的时间在室内度过，室内空气质量极大地影响着人们的生活质量、健康水平和工作效率。近年来，室内空气污染及由此引起的健康问题开始受到普遍关注。造成室内空气污染的原因是多方面的，主要包括化学污染和微生物污染。化学污染主要有甲醛、总挥发性有机物(TVOC)、苯、氨污染，主要来源于建筑材料和室内装修使用的人造板材、油漆、涂料、墙纸、胶粘剂、新家具、合成纺织品等。调查报告显示，我国各主要城市有超过60％的新装修房屋存在甲醛、TVOC和苯污染超标，尤其甲醛超标严重。甲醛为刺激性气体，具有致癌和致畸作用，长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病，女性月经紊乱、妊娠综合症、生育力下降，新生儿染色体异常、白血病，青少年智力下降，以及鼻咽癌、脑癌、结肠癌等多种疾病。微生物污染主要有细菌、真菌、病毒和尘螨污染，主要来源于人体、宠物、建筑部件和家用设备等，在持续潮湿、通风不佳、有营养物质的环境容易产生微生物污染。调查研究证实，室内空气的微生物污染是引发各种中毒、感染、过敏性疾病和传染性疾病的主要原因之一。因此，如何在尽量短的时间内全方位净化室内空气已成为当务之急。
近年来，大量新颖的绿色环保型涂料如光触媒涂料等不断出现和应用。光触媒涂料的主要成分为纳米二氧化钛，其在阳光、灯光甚至是室内荧光灯等微弱光照射下能够产生带负电的电子和带正电的空穴，形成电子-空穴对，在电场作用下电子和空穴发生分离，分别向纳米二氧化钛离子表面的不同位置迁移，此时，吸附在纳米二氧化钛粒子表面的氧气吸收电子形成活性负氧离子，吸附在纳米二氧化钛粒子表面的水受空穴作用形成羟基自由基。活性负氧离子和羟基自由基具有超强的氧化能力，有机污染物(如甲醛、TVOC、苯、甲苯、二甲苯等)、无机污染物(如氨、氮氧化物、二氧化硫、硫化氢等)、微生物及其赖以生存的有机营养物等均可被其氧化，生成二氧化碳和水；同时，纳米二氧化钛仅为光催化剂，本身并不直接参与氧化还原反应，其作用不会因时间推移而消耗衰减，可以达到持续有效净化空气的目的。但现有光触媒涂料的性能尚有待进一步改进。
发明内容
有鉴于此，为克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光触媒涂料，可以快速、高效、持久地净化空气，彻底消除室内异味和甲醛、TVOC、苯、氨等有害气体，抑制或杀灭微生物，且生产设备和工艺简单，生产成本低，产品无毒无味，安全环保。
为达到此目的，本发明提供了一种光触媒涂料，按重量百分比计由下述原料组成：纳米二氧化钛0.5～1.5％、纳米磷酸钛0.05～0.15％、纳米二氧化硅0.05～0.15％、纳米负离子粉0.5～1.5％、建筑涂料用乳液5～15％、消泡剂0.001～0.004％、偶联剂0.001～0.004％、分散剂0.001～0.004％、增稠剂0.01～0.04％、余量为水。
进一步，所述纳米负离子粉选自纳米电气石粉、纳米麦饭石粉、纳米锗石粉和纳米镭石粉中的一种或多种；
进一步，所述建筑涂料用乳液选自纯丙乳液、弹性纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种；
进一步，所述消泡剂选自磷酸酯类、矿物油类、高级醇类、聚醚类和有机硅类中的一种或多种；
进一步，所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种；
进一步，所述分散剂选自六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钾、焦磷酸四钾、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、聚丙烯酸盐类、聚苯乙烯-顺丁烯二酸盐类和聚异丁烯-顺丁烯二酸盐类中的一种或多种；
进一步，所述增稠剂选自纤维素类、聚丙烯酸酯类和聚氨酯类中的一种或多种。
本发明光触媒涂料的制备方法和使用方法简单，将各原料按配比混合均匀即制得成品，根据污染程度将其按5～10g/m2喷涂于室内墙面，即可快速、高效、持久地发挥作用，改善室内空气质量。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种光触媒涂料，由纳米二氧化钛、纳米磷酸钛、纳米二氧化硅、纳米负离子粉、建筑乳液、消泡剂、偶联剂、分散剂、增稠剂和水组成。其中，纳米磷酸钛在无光和暗室条件下能发生催化作用，分解有机污染物，同时具有除臭、除菌、防霉等效果，功效持久；纳米二氧化硅和纳米二氧化钛配合使用，可以提高纳米二氧化钛的光催化性能，并起到帮助其分散和防止沉淀的作用；纳米负离子粉可以通过微电解空气中的水，持续释放负离子，与纳米二氧化钛共同作用，将室内负离子浓度维持在相对稳定的较高水平，并具有不耗能、不产生臭氧和活性氧等特点；建筑涂料用乳液是建筑用乳胶漆的主要成膜物质，可以保证光触媒涂料对基体有优良的附着力；偶联剂和分散剂可改善固体在液相中分散的悬浮性和再分散性，在存储过程中防止沉降分层。因此，本发明的光触媒涂料可以快速、高效、持久地净化空气，彻底消除室内异味和甲醛、TVOC、苯、氨等有害气体，抑制或杀灭微生物，且制备设备和工艺简单，生产成本低，产品无毒无味，安全环保，成膜后硬度高。本发明的光触媒涂料经国家环保产品质量监督检验中心(GHB字2006第61.0283号)检验，甲醛清除率为92.2％，TVOC清除率为90.0％；经重庆市疾病预防控制中心(渝疾控毒字[2007]006号)检测，根据GB15193.3-2003急性毒性分类标准属实际无毒级。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
在搅拌设备中，加入纳米二氧化钛0.5kg、纳米磷酸钛50g、纳米二氧化硅50g、纳米电气石粉0.5kg、纯丙乳液5kg、磷酸三丁酯1g、硅烷偶联剂1g、六偏磷酸钠0.25g、聚苯乙烯-顺丁烯二酸钠0.75g、羟乙基纤维素10g和水93.887kg，在室温下以转速1500转/分钟搅拌10分钟，即制得光触媒涂料100kg。
实施例2
在搅拌设备中，加入纳米二氧化钛0.75kg、纳米磷酸钛75g、纳米二氧化硅75g、纳米麦饭石粉0.75kg、弹性纯丙乳液7.5kg、矿物油消泡剂2g、钛酸酯偶联剂2g、多聚磷酸钠2g、甲基羟乙基纤维素20g和水90.824kg，在室温下以转速1500转/分钟搅拌10分钟，即制得光触媒涂料100kg。
实施例3
在搅拌设备中，加入纳米二氧化钛1kg、纳米磷酸钛100g、纳米二氧化硅100g、纳米锗石粉1kg、苯丙乳液10kg、高级醇消泡剂3g、铝酸酯偶联剂3g、2-氨基-2-甲基-1-丙醇3g、甲基羟丙基纤维素30g和水87.761kg，在室温下以转速1500转/分钟搅拌10分钟，即制得光触媒涂料100kg。
实施例4
在搅拌设备中，加入纳米二氧化钛1.25kg、纳米磷酸钛125g、纳米二氧化硅125g、纳米镭石粉1.25kg、硅丙乳液12.5kg、聚醚消泡剂4g、钛酸酯偶联剂2g、铝酸酯偶联剂2g、聚丙烯酸钠4g、聚丙烯酸酯增稠剂40g和水84.698kg，在室温下以转速1500转/分钟搅拌10分钟，即制得光触媒涂料100kg。
实施例5
在搅拌设备中，加入纳米二氧化钛1.5kg、纳米磷酸钛150g、纳米二氧化硅150g、纳米电气石粉0.75kg、纳米麦饭石粉0.75kg、丙烯酸乳液15kg、有机硅消泡剂4g、铝钛复合偶联剂4g、聚异丁烯-顺丁烯二酸钠4g、聚氨酯增稠剂40g和水81.648kg，在室温下以转速1500转/分钟搅拌10分钟，即制得光触媒涂料100kg。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。
Claims (7)
1、一种光触媒涂料，其特征在于：按重量百分比计由下述原料组成：纳米二氧化钛 0.5～1.5％、纳米磷酸钛 0.05～0.15％、纳米二氧化硅 0.05～0.15％、纳米负离子粉 0.5～1.5％、建筑涂料用乳液 5～15％、消泡剂 0.001～0.004％、偶联剂 0.001～0.004％、分散剂 0.001～0.004％、增稠剂 0.01～0.04％、余量为水。
2、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述纳米负离子粉选自纳米电气石粉、纳米麦饭石粉、纳米锗石粉和纳米镭石粉中的一种或多种。
3、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述建筑涂料用乳液选自纯丙乳液、弹性纯丙乳液、苯丙乳液、硅丙乳液和丙烯酸乳液中的一种或多种。
4、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述消泡剂选自磷酸酯类、矿物油类、高级醇类、聚醚类和有机硅类中的一种或多种。
5、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述偶联剂选自硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂和铝酸酯偶联剂中的一种或多种。
6、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述分散剂选自六偏磷酸钠、多聚磷酸钠、三聚磷酸钾、焦磷酸四钾、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、聚丙烯酸盐类、聚苯乙烯-顺丁烯二酸盐类和聚异丁烯-顺丁烯二酸盐类中的一种或多种。
7、根据权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述增稠剂选自纤维素类、聚丙烯酸酯类和聚氨酯类中的一种或多种。
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