CN101544854A

CN101544854A - 一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用

Info

Publication number: CN101544854A
Application number: CN200910049773A
Authority: CN
Inventors: 陈爱平; 顾志男; 顾芸; 高喆; 伏林
Original assignee: SHANGHAI VEASON TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI VEASON TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2009-04-22
Filing date: 2009-04-22
Publication date: 2009-09-30
Anticipated expiration: 2029-04-22
Also published as: CN101544854B

Abstract

本发明涉及一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：0.5～20％改性吸附剂，0.1～10％纳米光催化剂，0.1～10％粘结成膜剂，0.01～5％分散剂，余为去离子水；其制备包括：将光催化剂粉末经无机强酸酸溶处理制成溶胶；将吸附剂与抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液浸渍和离子交换处理，制成改性吸附剂，与粘结成膜剂和分散剂混合；混合上述两种溶液，得到喷涂液前体，经分散处理、过滤即得；可应用于建筑物或物品的抗菌防霉和自清洁处理。该抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液通过多功能组分的复合，实现了三种功能的协同增强结合，且制备方法简单，对环境友好，有良好的工业效益，可实现工业化生产。

Description

一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用

技术领域

本发明属建筑复合喷涂液及其制备和应用领域，特别是涉及一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用。

背景技术

人们约有80％的时间是在室内度过的，大量化学建筑材料和日用化学品的使用，会向室内不停地散发出各种空气污染物，同时由于空调的普遍使用，人们生活的空间越来越封闭化，使得不能通过自然通风换气的方法改善室内空气的污染状况，更何况由于汽车尾气和工业废气等对大气的污染，使得城市已无清洁的室外空气可换，因此为了改善人们生存的室内空气的质量，诸如空气净化器和空气清新剂等商品已受到消费者的重视。

直接在建筑涂料等建筑材料中添加能净化空气的组分可得到各种环保型新产品。

通过光激发可以在半导体光催化剂表面产生具有强氧化性的活性物种，如羟基自由基和活性氧等，能将空气中几乎所有的污染物，如可挥发性有机污染物(甲醛、苯、甲苯和二甲苯等)、无机气体污染物(氨气、硫化氢、氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等)以及微生物(细菌、霉菌和病毒等)氧化降解成简单无毒无害物(如二氧化碳和水)，使光催化剂具有广谱性的杀菌、防霉和消除空气污染的作用，从而广泛地作为功能组分添加到涂料和各种建筑材料(如瓷砖等)中，制成环保型升级产品。

由于二氧化钛具有优异的光化学稳定性，对环境无毒无害，并且由于二氧化钛光催化剂特有的能带结构使得在光激发的二氧化钛上生成的活性物种羟基自由基具有很强的氧化性，其氧化能力比臭氧和单质氟还强，能将几乎所有的污染物完全降解，因而是应用最广泛的光催化剂。氧化铁半导体因为能吸收部分可见光，也常作为光催化剂使用。

专利CN1420146、CN1454944A、CN101139471、CN101153137、CN101177586A、CN101195719A、CN101245211A、CN1583901A、CN1521223和CN1557891A等公开了一些环保涂料。在这些专利中将传统涂料中的基料(主要是各种高分子树脂乳液)、二氧化钛光催化剂、抗菌剂以及其它助剂(如润湿剂、分散剂、流平剂等)混合后制成环保功能涂料，使涂层具有抗菌、防霉和净化空气的功能。

CN1424365、CN1736586A和CN101177554A等专利公开了一些涂料的功能添加物，主要是将二氧化钛光催化剂、分散剂、抗菌剂和润湿剂等混合制成添加物，然后添加到传统涂料中，赋予涂料抗菌、防霉和自清洁等新功能。

CN140358等专利公开了一种技术，将纳米二氧化钛光催化剂等组分直接添加到瓷砖釉料中，烧制成具有抗菌、自清洁功能的瓷砖。

由于二氧化钛光催化过程中产生的羟基自由基的强氧化性，使得在氧化降解污染物的同时，也会氧化降解涂料中的各种有机高分子物质，如氧化降解作为涂料中的主要成膜基料的树脂等，加速了涂料的老化过程。另一方面，涂料中的主体是成膜物质树脂，将二氧化钛光催化剂直接与树脂等成膜物质混合制成涂料，必然会因成膜物质对二氧化钛的包裹作用，使得二氧化钛降解污染物的能力显著降低。专利CN1459476和CN101067056A试图通过在二氧化钛表面形成包覆层，使可光催化降解的高分子成膜物质与光催化剂隔离开，避免光催化剂对涂料的降解老化的影响，但仍然不能解决成膜物质对已经包覆处理的光催化剂的包裹作用。专利CN101037553A公开了在施工中在传统涂层与自清洁涂层间增加一个不可光降解的无机隔离层，以避免传统涂层的光催化老化。

将二氧化钛光催化剂直接添加到瓷砖釉料中，会带来两个问题。一是在瓷砖的高温烧制过程中，会因二氧化钛光催化剂颗粒长大和晶型转变，显著地降低其光催化活性，同时由于釉料对二氧化钛的覆盖，也会降低二氧化钛的光催化活性；二是釉料中添加二氧化钛等功能组分后，会使烧成的瓷砖的铀面光洁度受到影响，增加了铀面烧制的技术难度。

因此，为解决上述问题，本发明研究了一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及其制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用，该抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液全部由光化学稳定的无机组分复合而成，通过多功能组分的复合，实现了三种功能的协同增强结合，且制备方法简单，对环境友好，具有良好的工业效益，可实现工业化生产。

本发明的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：0.5～20％改性吸附剂，0.1～10％纳米光催化剂，0.1～10％粘结成膜剂，0.01～5％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为1～30％。

所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：1～10％改性吸附剂，0.5～5％纳米光催化剂，0.5～5％粘结成膜剂、0.1～2％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为2～15％；

所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：2.1％改性吸附剂，0.6％纳米光催化剂，1.3％粘结成膜剂，0.3％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为9.1％；

所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：1.7％改性吸附剂，1.0％纳米光催化剂，1.6％粘结成膜剂，0.4％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为9.1％；

所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：3.0％改性吸附剂，1.4％纳米光催化剂，2.2％粘结成膜剂，0.6％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为7.2％；

所述的改性吸附剂是吸附剂经抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液浸渍和离子交换处理制得；其中吸附剂选自蒙脱土、膨润土、硅藻土、活性氧化铝、沸石分子筛、硅胶中的一种或几种的混合物；抗菌防霉离子为Ag⁺、Zn²⁺或Cu²⁺；抗菌防霉离子的可溶性混合盐选自银、铜或锌的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或几种的混合物；

所述的光催化剂为原生粒径1～100nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃在喷涂液中的重量百分比为0.1～10％；

优选的光催化剂为原生粒径5～50nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃在喷涂液中的重量百分比为0.5～5％；

所述粘结成膜剂为水玻璃、硅铝酸盐或其两者的混合物；

所述分散剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或其两者的混合物；

本发明的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液的制备方法，包括：

(1)将光催化剂粉末经无机强酸酸溶处理，控制酸溶pH值为1～4，制成光催化剂溶胶；

(2)将吸附剂与抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液100：1～30混合，通过浸渍和离子交换处理1～3小时，制成改性吸附剂，并与粘结成膜剂和分散剂混合均匀形成悬浮液；

(3)在剧烈搅拌下，将光催化剂溶胶与上述步骤(2)的悬浮液按1：0.1～10重量比混合，搅拌均匀得到光催化剂负载在改性吸附剂上的喷涂液前体；

(4)将上述喷涂液前体经磨砂、超声和球磨分散处理后，经200目的滤网或滤布过滤得到抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液。

所述步骤(1)中的光催化剂为原生粒径1～100nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃的质量比1：0.1～10，该光催化剂的固含量为0.5～5％重量份。

所述步骤(1)中的无机强酸为盐酸、硝酸或硫酸，酸溶的pH值为1.5～3.0。

所述步骤(2)中的抗菌防霉离子的可溶性混合盐选自银、铜或锌的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或几种的混合物；粘结成膜剂为水玻璃、硅铝酸盐或其两者的混合物，其在喷涂液的浓度为0.1～10％；分散剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或其两者的混合物，其在喷涂液中的浓度为0.01～5％。

本发明的喷涂液可以用于喷涂在墙面、瓷砖、玻璃等建筑物上，形成透明的具有抗菌防霉、自清洁和净化空气的环保涂层，不但适合于新建筑物，也可对在用建筑物进行喷涂处理，达到抗菌防霉和净化空气的目的，可以广泛应用于墙面、瓷砖、玻璃、石膏板、家具等建筑物或物品的抗菌防霉和自清洁处理，同时能吸附降解污染物，使室内空气得以净化。

本发明提供的喷涂液不但施工便利，应用范围广，而且具有形成的喷涂层稳定等优点。具体地说，与现有技术相比，本发明提供的喷涂液及其制备方法具有以下优点。

本发明的喷涂液第一个优点是，喷涂液在组成上都是光化学稳定的无机物，因此喷涂液自身以及由喷涂液形成的涂层都具有优良的稳定性。

本发明的喷涂液第二个优点是，通过本发明提供的制备方法，各个功能组分间协同复合，使喷涂液的效果更佳。

本发明的喷涂液第三个优点是，采用纳米TiO₂和纳米Fe₂O₃复合光催化剂，使喷涂液在更宽的光谱范围内能够发挥其光催化自清洁、杀菌防霉和降解空气中污染物的作用。TiO₂光催化剂最长吸收波长约为388纳米，即只能利用紫外光。虽然在TiO₂光催化剂的可见光敏化方面进行了大量的研发工作，但迄今为止，TiO₂的可见光有效利用率仍然非常有限，本发明提供的复合光催化剂，利用Fe₂O₃在可见光区的吸收(Fe₂O₃的最大吸收波长为563纳米)，使得本发明的喷涂液在室内光照条件下具有更好的光催化效果。TiO₂光催化涂层还具有亲水性甚至超亲水性，因此借助光催化亲水性和对油污的氧化降解作用，使涂层具有自清洁功能。

本发明的喷涂液第四个优点是，通过本发明提供的制备方法，将具有抗菌防霉功能的Ag⁺、Zn²⁺和Cu²⁺通过浸渍或离子交换等途径负载在吸附剂上，从而使这些离子具有缓释作用，使得喷涂液具有长效的抗菌防霉功能。

本发明的喷涂液第五个优点是，通过本发明提供的制备方法，使得光催化剂能够负载在改性吸附剂上，进一步提高了喷涂液的光催化效率。因为虽然光催化对污染物具有广谱性的净化能力，但相对于吸附而言，光催化降解净化速度要慢得多，而且光催化虽然能够最终将污染物降解成CO₂和H₂O等无毒无害物质，但光催化过程中有时会产生一些有害的中间物，因此本发明通过将光催化剂与改性吸附剂的负载复合，达到了以下目的和效果：(1)借助吸附剂对污染物的快速吸附，实现对污染物的快速净化，包括对光催化可能产生的中间物的快速吸附固定，(2)污染物在吸附剂上的吸附是一个污染物富集浓缩的过程，为光催化剂提供了一个较高污染物浓度环境，加快了光催化降解过程，(3)通过光催化剂降解污染物，又使得吸附在吸附剂上的污染物减少，使吸附剂实现了部分原位再生，从而延长了吸附剂的使用寿命。

本发明的喷涂液第六个优点是，由于将抗菌防霉离子缓释抗菌与光催化杀菌复合在一起，一方面提高了喷涂液抗菌防霉的能力，另一方面由于在夜间等无光照条件下，借助缓释离子的作用，达到了全天候的高效抗菌防霉的目的。

本发明的喷涂液第七个优点是，喷涂液喷涂在墙面、瓷砖、玻璃、铝合金构件和漆板等构筑物上形成极薄的透明喷涂膜层，对原构筑物的外观如颜色和光洁度等不产生影响。

测试方法

抗菌性能测试按QB/T 2591—2003《抗菌塑料——抗菌性能试验方法和抗菌效果》进行，只是将标准中的塑料样品改成载波玻璃片。试验时，先将载波玻璃片清洗干净，烘干保存在无菌室。在相同工艺条件下将喷涂液喷涂在玻璃片上，在无菌室晾干，得到抗菌测试样品。菌种选用金黄色葡萄球菌ATCC 6538。

自清洁性能测试是直观观测的半定量结果。将喷涂液喷涂在250*250*10(mm)的瓷砖釉面，晾干制成处理的瓷砖样品，将瓷砖样品放置于楼顶集中通风设备的隔离层，40天后观察瓷砖试样表面的清洁状况，以差、一般、良和优四个级别进行评价。

净化性能测试是在自制的净化装置上进行的。净化装置是一个一面可拆卸的密闭的1000*1000*1000(mm)的不锈钢立方箱体，在正上方安装6W蓝黑紫外灯管(主波长为365nm)或2W节能灯(主要是由三原色组成的可见光)，并安装了微风扇。测试时将与自清洁试验中相同的瓷砖样品置于测试箱的底部正中，向箱体中注入甲醛溶液，使箱体中初始甲醛浓度约为50mg/m³，然后开启电扇和开灯进行净化处理，处理1小时后取样分析箱体中的甲醛浓度，按下式计算净化效率：

净化效率＝(甲醛初始浓度—净化1小时后甲醛浓度)/甲醛初始浓度×100％。

有益效果

(1)本发明的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液全部由光化学稳定的无机组分复合而成，通过多功能组分的复合，实现了三种功能的协同增强结合：将银、铜和锌离子缓释的抗菌防霉功能与光催化杀菌防霉功能相结合；将吸附净化与光催化氧化降解净化的空气净化功能相结合；以及将光催化表面亲水性和氧化降解油污的自清洁功能相结合；

(2)该制备方法操作简单，对环境友好，具有良好的工业效益，可实现工业化生产；

(3)将该喷涂液经过喷涂等工艺可在墙面、瓷砖、玻璃等建材或构筑物上，形成透明的超薄涂层，既赋予建材或构筑物抗菌防霉、自清洁和净化空气等多种环保功能，又不影响其外观。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

(1)称量1.0克原生粒径为18纳米的二氧化钛光催化剂和1.0克原生粒径为26纳米的氧化铁光催化剂粉末，加入150克去离子水中，在搅拌条件下，用盐酸调节悬浮液的pH为2.2，继续搅拌制成光催化剂溶胶。

(2)称量0.2克硝酸银、0.2克氯化锌和0.2克硫酸铜，溶解在150克去离子水中，制成抗菌防霉离子的混合溶液；将3.0克蒙脱土和3.0克β沸石分子筛粉末加入到混合溶液中，搅拌2小时，通过浸渍和离子交换，得到抗菌防霉离子缓释改性吸附剂悬浮液。

(3)在搅拌条件下，将4.0克水玻璃和1.0克六偏磷酸钠滴加到改性吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(4)在剧烈搅拌条件下，将步骤(1)中制得的光催化剂溶胶加入到步骤(3)中制得的悬浮液中，混合均匀得到喷涂液前体。

(5)将步骤(4)所制得的喷涂液前体，在砂磨机中分散2小时制成稳定的溶胶状乳液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品S1。

所制得的喷涂液S1的组成为光催化剂0.6％，改性吸附剂2.1％，成膜剂1.3％，分散剂0.3％，余为去离子水。抗菌防霉离子的盐在改性吸附剂中的含量为9.1％。

实施例2

(1)称量2.0克原生粒径为18纳米的二氧化钛光催化剂和1.0克原生粒径为12纳米的氧化铁光催化剂粉末，加入150克去离子水中，在搅拌条件下，用硫酸调节悬浮液的pH为2.6，继续搅拌制成光催化剂溶胶。

(2)称量0.1克硝酸银、0.1克硫酸锌和0.3克氯化铜，溶解在150克去离子水中，制成抗菌防霉离子的混合溶液；将3.0克膨润土、1.0克活性氧化铝粉末和1.0克硅藻土加入到混合溶液中，搅拌1.5小时，通过浸渍和离子交换，得到抗菌防霉离子缓释改性吸附剂悬浮液。

(3)在搅拌条件下，将5.0克水玻璃、0.8克六偏磷酸钠和0.5克三偏磷酸钠滴加到改性吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(5)将步骤(4)所制得的喷涂液前体，在球磨机中分散3小时制成稳定的溶胶状乳液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品S2。

所制得的喷涂液S2的组成为光催化剂1.0％，改性吸附剂1.7％，成膜剂1.6％，分散剂0.4％，余为去离子水。抗菌防霉离子的盐在改性吸附剂中的含量为9.1％。

实施例3

(1)称量3.0克原生粒径为25纳米的二氧化钛光催化剂和1.5克原生粒径为32纳米的氧化铁光催化剂粉末，加入150克去离子水中，在搅拌条件下，用硝酸调节悬浮液的pH为1.8，继续搅拌制成光催化剂溶胶。

(2)称量0.3克硝酸银和0.4克硫酸铜，溶解在150克去离子水中，制成抗菌防霉离子的混合溶液；将4.0克膨润土、2.0克沸石分子筛和3.0克硅胶加入到混合溶液中，搅拌2.5小时，通过浸渍和离子交换，得到抗菌防霉离子缓释改性吸附剂悬浮液。

(3)在搅拌条件下，将3.5克水玻璃和3.5克硅铝酸镁，以及2.0克六偏磷酸钠滴加到改性吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(5)将步骤(4)所制得的喷涂液前体，超声分散2.5小时制成稳定的溶胶状乳液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品S3。

所制得的喷涂液S3的组成为光催化剂1.4％，改性吸附剂3.0％，成膜剂2.2％，分散剂0.6％，余为去离子水。抗菌防霉离子的盐在改性吸附剂中的含量为7.2％。

对照例1

(1)称量4.0克原生粒径为18纳米的二氧化钛光催化剂粉末，加入150克去离子水中，在搅拌条件下，用盐酸调节悬浮液的pH为2.0，继续搅拌制成光催化剂溶胶。

(2)称量0.2克硝酸银、0.1克硫酸锌和0.2克硫酸铜，溶解在150克去离子水中，制成抗菌防霉离子的混合溶液；将3.0克膨润土和1.0克活性氧化铝加入到混合溶液中，搅拌2小时，通过浸渍和离子交换，得到抗菌防霉离子缓释改性吸附剂悬浮液。

(3)在搅拌条件下，将4.0克水玻璃，1.0克六偏磷酸钠滴加到改性吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品D1。

所制得的喷涂液D1的组成为光催化剂1.3％，改性吸附剂1.5％，成膜剂1.3％，分散剂0.3％，余为去离子水。抗菌防霉离子的盐在改性吸附剂中的含量为11.1％。

对照例2

(1)称量3.0克原生粒径为25纳米的二氧化钛光催化剂和1.0克原生粒径为32纳米的氧化铁光催化剂粉末，加入150克去离子水中，在搅拌条件下，用盐酸调节悬浮液的pH为2.3，继续搅拌制成光催化剂溶胶。

(2)将4.0克膨润土、2.0克沸石分子筛、2.0克活性氧化铝、3.0克硅胶加入到混合溶液中，搅拌2小时得到吸附剂悬浮液。

(3)在搅拌条件下，将2.5克水玻璃和2.0克硅铝酸镁，以及1.5克六偏磷酸钠滴加到吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(5)将步骤(4)所制得的喷涂液前体，在砂磨机中分散3小时制成稳定的溶胶状乳液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品D2。

所制得的喷涂液D2的组成为光催化剂1.3％，吸附剂3.4％，成膜剂1.4％，分散剂0.5％，余为去离子水。吸附剂没有经过抗菌防霉离子改性。

对照例3

(1)用盐酸调节150克去离子水的pH为1.6。

(2)称量0.4克硝酸银、0.2克硫酸锌和0.3克氯化铜，溶解在150克去离子水中，制成抗菌防霉离子的混合溶液；将5.0克膨润土和2.0克β沸石分子筛加入到混合溶液中，搅拌3小时，通过浸渍和离子交换，得到抗菌防霉离子缓释改性吸附剂悬浮液。。

(3)在搅拌条件下，将2.0克水玻璃和2.0克硅铝酸镁，以及2.0克六偏磷酸钠滴加到改性吸附剂悬浮液中，形成均匀的悬浮液。

(4)在剧烈搅拌条件下，将步骤(1)中调好pH值的去离子水加入到步骤(3)中制得的悬浮液中，混合均匀得到喷涂液前体。

(5)将步骤(4)所制得的喷涂液前体，在砂磨机中分散2.5小时制成稳定的溶胶状乳液。

(6)用200目的滤网或滤布过滤步骤(5)制得的乳液，制成本发明所提供的无机复合喷涂液样品D3。

所制得的喷涂液D3的组成为抗菌防霉离子改性吸附剂2.5％，成膜剂1.3％，分散剂0.6％，余为去离子水。D3中没有光催化剂组分。抗菌防霉离子的盐在改性吸附剂中的含量为11.4％。

测试了实施例和对照例中喷涂液样品的抗菌、自清洁和对模拟污染物甲醛的净化效率，结果列于表1中。

表1喷涂液性能测试结果

从表1的测试结果可知如果光催化剂中仅有二氧化钛而没有氧化铁(D1)，喷涂液涂层在节能灯光照下，对甲醛的净化效率较差。如果喷涂液中没有光催化剂组分(D3)，涂层对甲醛的净化效率很差，并且涂层的自清洁性能也很差。如果喷涂液中的吸附剂没有经过抗菌防霉离子的改性(D2)，涂层在暗室条件下的抗菌性能很差。只有在按本发明的方法制备喷涂液时才具有优良的抗菌防霉、自清洁和净化空气的性能。

Claims

1.一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：0.5～20％改性吸附剂，0.1～10％纳米光催化剂，0.1～10％粘结成膜剂，0.01～5％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为1～30％。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其特征在于：所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：1～10％改性吸附剂，0.5～5％纳米光催化剂，0.5～5％粘结成膜剂、0.1～2％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为2～15％。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其特征在于：所述的抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其组分由以下重量份的原料组成：2.1％改性吸附剂，0.6％纳米光催化剂，1.3％粘结成膜剂，0.3％分散剂，余为去离子水，其中抗菌防霉离子的可溶性混合盐在改性吸附剂中的重量百分含量为9.1％。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其特征在于：所述的改性吸附剂是吸附剂经抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液浸渍和离子交换处理制得；其中吸附剂选自蒙脱土、膨润土、硅藻土、活性氧化铝、沸石分子筛、硅胶中的一种或几种的混合物；抗菌防霉离子为Ag⁺、Zn²⁺或Cu²⁺；抗菌防霉离子的可溶性混合盐选自银、铜或锌的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或几种的混合物；所述的光催化剂为原生粒径1～100nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃在喷涂液中的重量百分比为0.1～10％；所述粘结成膜剂为水玻璃、硅铝酸盐或其两者的混合物；所述分散剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或其两者的混合物。

5.根据权利要求4所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液，其特征在于：所述的光催化剂为原生粒径5～50nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃在喷涂液中的重量百分比为0.5-5％。

6.一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液的制备方法，包括：

(1)将光催化剂粉末经无机强酸酸溶处理，控制酸溶pH值为1-4，制成光催化剂溶胶；

(2)将吸附剂与抗菌防霉离子的可溶性混合盐溶液100：1～30混合，通过浸渍和离子交换处理1-3小时，制成改性吸附剂，并与粘结成膜剂和分散剂混合均匀形成悬浮液；

(3)在剧烈搅拌下，将光催化剂溶胶与上述步骤(2)的悬浮液按1：0.1～10重量比比混合，搅拌均匀得到光催化剂负载在改性吸附剂上的喷涂液前体；

7.根据权利要求8所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的光催化剂为原生粒径1～100nm的TiO₂与Fe₂O₃的混合物，其中TiO₂和Fe₂O₃的质量比1：0.1～10，该光催化剂的固含量为0.5～5％重量份。

8.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中的无机强酸为盐酸、硝酸或硫酸，酸溶的pH值为1.5～3.0。

9.根据权利要求1所述的一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的抗菌防霉离子的可溶性混合盐选自银、铜或锌的硝酸盐、硫酸盐、氯化物中的一种或几种的混合物；粘结成膜剂为水玻璃、硅铝酸盐或其两者的混合物，其在喷涂液的浓度为0.1～10％；分散剂为六偏磷酸钠、三偏磷酸钠或其两者的混合物，其在喷涂液中的浓度为0.01～5％。

10.一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液应用于建筑物或物品的抗菌防霉和自清洁处理。