CN102329546A - 一种含纳米二氧化钛的墙面漆及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种含纳米二氧化钛的墙面漆及其制备方法,所含组分及各组分的质量百分含量如下:纳米二氧化钛0.1-1.0%;乳液20-40%;钛白粉15-25%;填料10-40%;成膜剂0.5-2%;助剂0.5-3%;蒸馏水12-30%;所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为纯丙乳液或醋丙乳液或苯丙乳液。该墙面漆解决了10纳米以下的锐钛矿型纳米二氧化钛液溶胶与涂料体系的相溶性问题以及纳米二氧化钛粒子在涂料体系中的分散性问题,具有良好的净化空气的效果。

Description

一种含纳米二氧化钛的墙面漆及其制备方法
技术领域
本发明涉及涂料技术领域,具体地,涉及一种含纳米二氧化钛的墙面漆及其制备方法。
背景技术
科学研究表明:家居装饰材料中的甲醛、苯等有害物质的释放需要10-15年,甚至更长的时间,严重影响了人们的生活健康。因此,人们在家居装饰过程中对装饰材料环保性能的要求越来越高。墙面漆作为室内装饰的主要材料之一,其环保性能尤其受到关注。目前,市面上常用的环保型墙面漆主要水溶性涂料,乳胶漆和多彩漆和陶瓷漆等。然而,虽然这类墙面漆基本不含甲醛和苯等有害有机物质,却对其他装饰材料释放的甲醛、苯等有害物质也没有吸收和清除的作用。
随着人们对墙面漆的深入研究,逐步开发出了一些能够吸收和清除空气中含有的有害化合物的空气净化墙面漆。例如,申请号为201010578500.5,发明名称为一种竹炭墙面漆的中国专利申请公开了一种竹炭墙面漆,含有竹炭因子和负离子添加剂,利用竹炭因子吸附和分解空气中含有的甲醛、氨、苯和其他有害气体,同时利用负离子添加剂释放负离子。然而,众所周知竹炭因子具有一定的吸附量,当竹炭因子的吸附量饱和后不能在吸附空气中的有害物质,从而失去功效。另一方面,吸附在竹炭因子中的有害物质不能及时分解或降解,在墙面漆中沉积,必然造成墙面漆的二次污染。
科学研究发现锐钛矿型纳米二氧化钛吸收光能量后能产生氢氧自由基(OH-)与负氧离子(O2~)。氢氧自由基(OH-)与负氧离子(O2~)具有很强的氧化还原能力,能分解氧化空气中的污染物,从而达到净化空气的目的。尤其是10纳米以下的纳米二氧化钛方具有特别优异的光催化性能。因而,墙面漆生产厂家也尝试在墙面漆中添加锐钛矿型纳米二氧化钛。然而,实际生产中发现纳米二氧化钛液溶胶添加到涂料体系中后即絮凝为大粒径而沉淀,当纳米二氧化钛粒子絮凝后,纳米二氧化钛涂料的光催化性能就大大降低了,甚至没有。现有技术无法解决10纳米以下的锐钛矿型纳米二氧化钛液溶胶与涂料体系的相溶性问题与纳米二氧化钛粒子在涂料体系中的分散性问题。
发明内容
为此,本申请提供了一种含纳米二氧化钛的墙面漆,该墙面漆解决了10纳米以下的锐钛矿型纳米二氧化钛液溶胶与涂料体系的相溶性问题以及纳米二氧化钛粒子在涂料体系中的分散性问题,具有良好的净化空气的效果。
本发明的技术方案如下:一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                0.1-1.0%;
乳液                        20-40%;
钛白粉                      15-25%;
填料                        10-40%;
成膜剂                      0.5-2%;
助剂                        0.5-3%;
蒸馏水                      12-30%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为纯丙乳液或醋丙乳液或苯丙乳液。
所述填料选自碳酸钙、硅藻土、高岭土或滑石粉中的一种或几种的混合物。
所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。
所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂、增稠剂或流平剂中的一种或几种的混合物。
所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂选自多菌灵,正辛基异塞唑啉酮中的一种或其混合物。
所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。
所述消泡剂为水性涂料消泡剂。
所述PH调节剂选自有机氨AMP95。
所述防冻剂选自丙二醇。
所述增稠剂选自水性聚氨酯和疏水丙烯酸液体。
一种如权利要求1所述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别称量锐钛型纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
本申请所述含纳米二氧化钛的墙面漆添加了10纳米以下的锐钛矿型纳米二氧化钛,该纳米二氧化钛吸收光能量之后,价带中的电子就会被激发到导带,形成带负电的高活性电子e-,同时在价带上产生带正电的空穴h+。在电场的作用下,电子与空穴发生分离,迁移到粒子表面的不同位置。热力学理论表明,分布在表面的h+可以将吸附在TiO2表面OH-和H2O分子氧化成氢氧自由基(OH-),而氢氧自由基(OH-)的氧化能力是水体中存在的氧化剂中最强的,能氧化并分解各种有机污染物(甲醛、氨、苯、TVOC等)和细菌及部分无机污染物(NOX等),并将最终降解为CO2、H2O等无害物质。由于氢氧自由基(OH-)对反应物几乎无选择性,因而在光催化中起着决定性的作用。同时电子跃迁时还会与氧分子(O2)结合产生负氧离子,负氧离子也具有很强的氧化还原能力。此外,许多有机物的氧化电位较TiO2的价带电位更负一些,能直接为h+所氧化。而TiO2表面高活性的e-侧具有很强的还原能力,可以还原去除水体中金属离子。应用以上原理纳米涂料广泛应用于杀菌、自洁、空气净化等领域。
本申请所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,纳米二氧化钛在该体系与其他组分的相容性良好,分数均匀,能够有效地净化空气,功效持久。
具体实施方式
实施例1:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                 0.1%;
乳液                         20%;
钛白粉                       25%;
填料                         40%;
成膜剂                       2%;
助剂                         0.5%;
蒸馏水                       17.4%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为纯丙乳液。所述填料选自碳酸钙、硅藻土、高岭土或滑石粉中的一种或几种的混合。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂选自多菌灵。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例2:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                1.0%;
乳液                        30%;
钛白粉                      15%;
填料                        30%;
成膜剂                      1%;
助剂                        3%;
蒸馏水                      20%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述填料为硅藻和滑石粉中的混合物。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂为正辛基异塞唑啉酮。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述消泡剂为水性涂料消泡剂。所述PH调节剂选自有机氨AMP95。所述防冻剂选自丙二醇。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例3:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                0.5%;
乳液                        25%;
钛白粉                      20%;
填料                        35%;
成膜剂                      1%;
助剂                        2%;
蒸馏水                      16.5%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为苯丙乳液。所述填料为高岭土。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、增稠剂或流平剂中的一种或几种的混合物。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂选自多菌灵和正辛基异塞唑啉酮的混合物。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述增稠剂选自水性聚氨酯和疏水丙烯酸液体。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例4:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                1.0%;
乳液                        24%;
钛白粉                      23%;
填料                        30%;
成膜剂                      1%;
助剂                        1%;
蒸馏水                      20%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为纯丙乳液。所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述填料为硅藻和滑石粉中的混合物。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂为正辛基异塞唑啉酮。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述消泡剂为水性涂料消泡剂。所述PH调节剂选自有机氨AMP95。所述防冻剂选自丙二醇。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例5:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                1.0%;
乳液                        24%;
钛白粉                      25%;
填料                        33%;
成膜剂                      2%;
助剂                        3%;
蒸馏水                      12%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为苯丙乳液。所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述填料为硅藻和滑石粉中的混合物。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂为正辛基异塞唑啉酮。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述消泡剂为水性涂料消泡剂。所述PH调节剂选自有机氨AMP95。所述防冻剂选自丙二醇。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例6:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                1.0%;
乳液                        29%;
钛白粉                      20%;
填料                        32%;
成膜剂                      1%;
助剂                        2%;
蒸馏水                      15%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述填料为硅藻和滑石粉中的混合物。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂为正辛基异塞唑啉酮。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述消泡剂为水性涂料消泡剂。所述PH调节剂选自有机氨AMP95。所述防冻剂选自丙二醇。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
实施例7:
一种含纳米二氧化钛的墙面漆,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
纳米二氧化钛                1.0%;
乳液                        40%;
钛白粉                      20%;
填料                        10%;
成膜剂                      1%;
助剂                        2%;
蒸馏水                      26%;
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛;所述乳液为醋丙乳液。所述填料为硅藻和滑石粉中的混合物。所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂。所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂为正辛基异塞唑啉酮。所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。所述消泡剂为水性涂料消泡剂。所述PH调节剂选自有机氨AMP95。所述防冻剂选自丙二醇。
上述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,包括如下步骤:
A、按配方分别纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
以上内容是结合具体的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,其架构形式能够灵活多变,可以派生系列产品。只是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 (10)

1.一种含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所含组分及各组分的质量百分含量如下:
小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛      0.1-1.0%
乳液                                20-40%
钛白粉                              15-25%
填料                                10-40%
成膜剂                              0.5-2%
助剂                                0.5-3%
蒸馏水                              12-30%,
所述纳米二氧化钛为小于10纳米的锐钛型纳米二氧化钛,所述乳液为纯丙乳液或醋丙乳液或苯丙乳液。
2.如权利要求1所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述填料选自碳酸钙、硅藻土、高岭土或滑石粉中的一种或几种的混合物。
3.如权利要求1所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述成膜剂选自戊二醇单异氰酸酯。
4.如权利要求1所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述助剂为杀菌剂、防霉剂、润湿剂、消泡剂、防冻剂、PH调节剂、增稠剂或流平剂中的一种或几种的混合物。
5.如权利要求4所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述杀菌剂选自甲基异塞唑啉酮;所述防霉剂选自多菌灵,正辛基异塞唑啉酮中的一种或其混合物。
6.如权利要求4所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述润湿剂选自非离子表面活性剂硅氧烷共聚物。
7.如权利要求4所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述消泡剂为水性涂料消泡剂。
8.如权利要求4所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述PH调节剂选自有机氨AMP95。
9.如权利要求4所述的含纳米二氧化钛的墙面漆,其特征在于,所述防冻剂选自丙二醇;所述增稠剂选自水性聚氨酯和疏水丙烯酸液体。
10.一种如权利要求1所述的含纳米二氧化钛的墙面漆的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
A、按配方分别称量锐钛型纳米二氧化钛、乳液、钛白粉、成膜剂、填料和助剂,将蒸馏水、钛白粉和填料三者混合后搅拌均匀;
B、向步骤A所得混合物中加入乳液、填料和助剂并混合均匀;。
C、向步骤B所得混合物慢慢加入成膜剂并同时搅拌至均匀混合;
D、向步骤C所得混合物加入小于10纳米的锐钛矿型纳米二氧化钛并同时搅拌至均匀混合,即得本申请所述含纳米二氧化钛的墙面漆。
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