CN102838934B

CN102838934B - 具有室内空气净化功能的低辐射率涂料及其制备方法

Info

Publication number: CN102838934B
Application number: CN201210366479.1A
Authority: CN
Inventors: 张仁哲; 刘东华
Original assignee: First New Material Science & Technology Development Co Ltd
Current assignee: First New Material Science & Technology Development Co Ltd
Priority date: 2012-09-27
Filing date: 2012-09-27
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-09-27
Also published as: CN102838934A

Abstract

本发明公开了一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料及其制备方法，属于建筑涂料制备领域。该涂料由按质量百分比的下述各组分组成：水性丙烯酸树脂5%～20%、水性弹性树脂20%～50%、低辐射材料15%～60%、纳米二氧化钛2%～10%、助剂0.6%～2%、成膜助剂1%～10%和水5%～10%。该涂料通过添加低辐射材料具有较低的辐射率，能起到保温的作用，同时涂料中含有的纳米二氧化钛可以起到光催化的作用，分解室内污染物，达到净化室内空气的作用。使得该内墙涂料既可以达到节能的效果，同时还具有环保特性。

Description

具有室内空气净化功能的低辐射率涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及建筑涂料领域，尤其涉及一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料及其制备方法。

背景技术

纳米二氧化钛化学性质稳定，安全无毒，并且具有优异的光催化性能。二氧化钛的半导体禁带宽度为3.2ev，纳米二氧化钛粒径小，自由电子和空穴从粒子内部迁移到表面的时间大大缩短，进一步降低了自由电子和空穴复合的几率。自由电子和空穴不断聚集会在粒子中形成电场，在电场力作用下，电子与空穴进一步分离并迁移到粒子表面的不同位置。粒子表面的自由电子和空穴会吸附空气中的水和氧气并与之反应，进行能量传递后形成具有很强氧化分解能力的羟基自由基(·OH)和超氧离子自由基，而这些物质具有很强的催化降解性能。利用纳米二氧化钛的这一光催化性能，可以用其制备内墙涂料降解室内甲醛、苯、甲苯等有害气体，起到净化室内空气的功效。

中国专利CN10141815A公开了一种具有高效抗菌和空气净化功能的纳米介孔二氧化钛涂料，该涂料利用纳米介孔二氧化钛作为功能材料，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念球菌具有很高的杀灭率，对甲醛、苯和甲苯降解率达到90%以上。

中国专利CN1583888A公开了一种3nm～10nm二氧化钛纳米晶光触媒涂料的制备方法，制得的二氧化钛具有光催化降解有机物、杀菌及病毒的功能。

室内的热量主要是以中远红外的形式存在，波长为3～25um。一般内墙涂料的辐射率在0.85～0.95之间，即中远红外波段的吸收率为85%～95%，因此普通内墙涂料对热辐射有很高的吸收率。只要存在温差，墙体就会吸收室内热源的热辐射，然后以热传导的形式将热量由内墙传导外墙，最后通过对流、辐射和传导将热量散失由外墙到环境。这是冬季室内散失热量的主要途径。据统计，室内的热量大约有60%都是以这种形式散失到室外。而如果降低内墙表面的辐射率，就可以提高墙体对中远红外的反射率，从而可以将大部分的热量反射回室内，阻止热量由室内到室外的散失，起到保温节能的作用。同样在夏季由于内墙的辐射率低，墙体的辐射到室内的热量大大降低，从而降低了室内温度。在气候寒冷地区可以辅助外墙保温，增加保温的效果；在气候炎热地区可以配合外墙反射涂料，减少进入室内的太阳辐射热。

低辐射材料在玻璃上的推广起步较早，如今低辐射玻璃(low-e玻璃)已经成为最有效的节能玻璃品种，但是低辐射内墙涂料在国内还未见报道。

室内的空气净化和降低能耗是困扰室内环境的两大问题，也是绿色建筑的发展方向。现有的新型涂料单一的解决了室内空气净化问题或降低能耗，而如何制备一种既可以净化室内空气，同时具有低辐射率可以降低室内能耗的内墙涂料是需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料及其制备方法，解决目前室内涂料存在无法既能净化室内空气又能降低室内能耗的问题，该涂料既能净化室内空气又能降低室内能耗。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明实施方式提供一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料，由按质量百分比的下述各组分组成：

水性丙烯酸树脂 5%～20%

水性弹性树脂 20%～50%

低辐射材料 15%～60%

纳米二氧化钛 2%～10%

助剂 0.6%～2%

成膜助剂 1%～10%

水 5%～10%。

上述涂料中，所述纳米二氧化钛晶型为锐钛矿型，粒径分布10～30nm。

上述涂料中，所述低辐射材料采用微米级或纳米级的铝粉、ATO、ITO、银粉中的任一种或任意几种。

上述涂料中，所述助剂由高分子分散剂、消泡剂、增稠剂、润湿剂和防腐剂组成。

上述涂料的助剂中，所述高分子分散剂采用圣诺普科公司的SN-5029、陶氏化学公司的Tamol-731、毕克化学公司的Disper A40中的任一种；

所述消泡剂采用圣诺普科公司的SN-319、毕克化学公司的BYK-24中的任一种；

所述润湿剂采用毕克化学公司的BYK-346、圣诺普科公司的PE-100中的任一种；

所述增稠剂采用陶氏化学公司的TT-935；

所述防腐剂采用奥麒化工有限公司的Proxel GXL、罗门哈斯公司的KATHON LXE中的任一种。

上述涂料中，按占涂料所用全部原料的质量百分比计，所述助剂中各原料的用量为：

所述高分子分散剂的用量为0.1%～0.5%；

所述消泡剂的用量为0.1%～0.5%；

所述润湿剂的用量为0.1%～0.3%；

所述增稠剂的用量按质量百分比计为0.2%～0.5%；

所述防腐剂的用量按质量百分比计为0.1%～0.2%。

上述涂料还包括：成膜助剂，其用量按质量百分比计为1%～10%。

上述涂料中，所述成膜助剂采用伊斯曼公司的Texanol、乙二醇、丙二醇丁醚中的任一种。

本发明实施方式还提供一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料的制备方法，本发明具有室内空气净化功能的低辐射率涂料的配方取各原料；

包括以下步骤：

将助剂、成膜助剂和占水总重量5%的水加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌20～30分钟，然后加入钛白粉，在800～1000rmp的转速下将体系分散至细度小于40um，然后加入剩余的水，再加入水性丙烯酸树脂和水性弹性树脂，在100～200rmp的转速下加入纳米二氧化钛和低辐射材料，继续分散10分钟，即得到具有室内空气净化功能的低辐射率涂料。

由上述提供的技术方案可以看出，本发明实施方式的涂料，通过添加低辐射材料具有较低的辐射率，能起到保温的作用，同时涂料中含有的纳米二氧化钛可以起到光催化的作用，分解室内污染物，达到净化室内空气的作用。使得该内墙涂料既可以达到节能的效果，同时还具有环保特性。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面对本发明实施例作进一步地详细描述。

实施例1

本实施例提供一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料，该涂料由以下各组分组成：

其中，助剂由5克SN-5029、5克SN-319、3克BYK-346、5克TT-93510和2克ProxelGXL构成；

该涂料的制备方法如下：

先将5g水、20g助剂、30g成膜助剂加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌20～30分钟，然后加入230g铝粉，在800～1000rmp的转速下将体系分散至细度小于40um，然后加入剩余95g水，再加入200g水性丙烯酸树脂、400g水性弹性树脂、20g纳米二氧化钛，继续分散10分钟，得到具有室内空气净化功能的低辐射率涂料。

实施例2

其中，助剂由3克Tamol-731、4克BYK-24、3克BYK-346、4克TT-935和1克KATHONLXE构成；

该涂料的制备方法如下：

先将5g水、15g助剂、15克成膜助剂加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌20～30分钟，然后加入550g铝粉，在800～1000rmp的转速下将体系分散至细度小于40um，然后加入剩余95g水，再加入50g水性丙烯酸树脂、220g水性弹性树脂、50g纳米二氧化钛，继续分散10分钟，即得到具有室内空气净化功能的低辐射率涂料。

实施例3

其中，助剂由1克Tamol-731、1克BYK-24、1克BYK-346、2克TT-935和1克KATHONLXE构成；

该涂料的制备方法如下：

先将5g水、6g助剂、34克成膜助剂加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌20～30分钟，然后加入150g纳米ATO粉，在800～1000rmp的转速下将体系分散至细度小于40um，然后加入剩余95g水，再加入110g水性丙烯酸树脂、500g水性弹性树脂、100g纳米二氧化钛，继续分散10分钟，即得到具有室内空气净化功能的低辐射率涂料。

综上所述，本发明实施例提供的涂料，使用纳米二氧化钛作为光触媒，分解室内的有害气体，达到净化室内空气目的，涂料中使用的微米级或纳米级铝粉、ITO、ATO、银粉等低辐射功能颜料具有较低的辐射率，从而对室内的红外线具有较高的反射率，达到保温隔热的目的。使得该内墙涂料既可以达到节能的效果，同时还具有环保特性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims

1.一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料，其特征在于，由按质量百分比的下述各组分组成：

所述低辐射材料采用纳米级的银粉；

所述纳米二氧化钛晶型为锐钛矿型，粒径分布10～30nm。

2.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述助剂由高分子分散剂、消泡剂、增稠剂、润湿剂和防腐剂组成。

3.根据权利要求2所述的涂料，其特征在于，

所述高分子分散剂采用圣诺普科公司的SN-5029、陶氏化学公司的Tamol-731、毕克化学公司的Disper A40中的任一种；

所述增稠剂采用陶氏化学公司的TT-935；

4.根据权利要求2或3所述的涂料，其特征在于，按占涂料所用全部原料的质量百分比计，所述助剂中各原料的用量为：

所述高分子分散剂的用量为0.1％～0.5％；

所述消泡剂的用量为0.1％～0.5％；

所述润湿剂的用量为0.1％～0.3％；

所述增稠剂的用量按质量百分比计为0.2％～0.5％；

所述防腐剂的用量按质量百分比计为0.1％～0.2％。

5.根据权利要求1所述的涂料，其特征在于，所述成膜助剂采用伊斯曼公司的Texanol、乙二醇、丙二醇丁醚中的任一种。

6.一种具有室内空气净化功能的低辐射率涂料的制备方法，其特征在于，按权利要求1～5任一项所述的配方取各原料；

包括以下步骤：

将助剂、成膜助剂和占水总重量5％的水加入到分散缸中，在300～400rmp的转速下搅拌20～30分钟，然后加入低辐射材料，在800～1000rmp的转速下将体系分散至细度小于40um，然后加入剩余的水，再加入水性丙烯酸树脂和水性弹性树脂，在100～200rmp的转速下加入纳米二氧化钛，继续分散10分钟，即得到具有室内空气净化功能的低辐射率涂料。