CN103214903A - 一种可剥离的纳米去污涂料 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可剥离的纳米去污涂料，其配方组分，按质量体积百分比，包括但不限于：聚乙烯醇1%-30%、纳米级TiO20.3%-12%、去污剂0.7%-13%、至少一种可使聚乙烯醇脱水而形成可剥离聚合膜的助剂。本发明提供的可剥离的纳米去污涂料经过纳米TiO2的添加，与各种助剂的有效结合，所形成的聚合膜易剥离、拉伸强度大，不易断裂，去污效果显著。本发明解决了现有技术中对核污染及其它污染后的固体表面不能用大量水清洗及其去污量小的缺陷。而且本发明在其去污染后，后处理垃圾量少、后处理费用低等特点也比现有技术更加突出。
Description
技术领域
本发明涉及一种去污涂料，属于材料化学领域。
背景技术
目前，现有技术中的去污涂料主要采用水冲洗、高压水冲洗、高压蒸汽清洗、溶剂清洗、真空清洗、以及超声波清洗等等，上述方式不仅繁琐，还会产生大量清洗后需进一步处理的水污染物或其它污染物，或对基底表面带来不均匀的损害。现有技术中也有关于可剥去膜的去污材料，但这种材料的去污效果很难达到理想的效果，不具有实际应用价值。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供了一种去污效果好、使用方便的可剥离的纳米去污涂料；
本发明的另一目的是提供上述涂料的应用方法。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种可剥离的纳米去污涂料，其配方组分，按质量体积百分比，包括但不限于，聚乙烯醇1%-30 %、纳米级TiO2 0.3 %-12 %、去污剂0.7 %-13%、至少一种可使聚乙烯醇脱水而形成可剥离聚合膜的助剂。本发明聚乙烯醇优选用PVA-1799、PVA-1788时效果较佳， 但不限于PVA-1799、PVA-1788。
作为上述的可剥离的纳米去污涂料的优选方案，其配方组分还可以包括0.5%-8%的纳米级钠质蒙脱石。
所述可使聚乙烯醇脱水而形成可剥离聚合膜的助剂选用活性助剂、碱性助剂、固化剂、粘性增强剂、乳化剂、成模助剂、脱模剂、增塑剂、消泡剂、交联剂、无机填料中的一种或多种组合。
具体优选方案一：
所述可剥离的纳米去污涂料，其配方组分包括，聚乙烯醇10 %-15 %（w/v）、纳米级TiO2 3 %（w/v）、活性助剂0.8 %（w/v）、滑石粉3 %（w/v）、粘性增强剂0.5 %（w/v）、去污剂1 %-10%（w/v）、固化剂2 %（v /v）、乳化剂6.3 %（v /v）；其中，
所述纳米级TiO2为经过表面处理的超细粉体；
所述活性助剂选用明胶；
所述去污剂选自乙二胺四乙酸钠、二乙烯三胺五乙酸或十二烷基硫酸钠中的一种或多种的组合；
所述粘性增强剂采用经60%次氯酸钠处理后的淀粉；
所述乳化剂选用辛烷基酚聚氯乙烯醚、甲基纤维素或者吐温80；
所述固化剂选用无水乙醇或者丙三醇。
滑石粉作为一种体质填充剂，具有润滑性、耐火性、绝缘性、抗酸碱性。其化学性质不活泼，不溶于水。
固化剂的量对涂料固化时间起着关键的作用。
去污剂的添加可根据需要去除的污染物而做相应的选择。去除放射性污染粒子，可选择十二烷基硫酸钠(SDS)、乙二胺四乙酸钠（EDTA-2Na）或二乙烯三胺五乙酸 (DTPA)，以及改性氨基甲酸酯, 或脲改性聚氨酯等。
作为优选方案一的最佳配方，其配方组分包括，聚乙烯醇10 %（w/v）、纳米级TiO2 3 %（w/v）、活性助剂0.8 %（w/v）、滑石粉3 %（w/v）、粘性增强剂0.5 %（w/v）、去污剂1 %（w/v）、固化剂2 %（v /v）、乳化剂6.3 %（v /v）；其中，
所述乳化剂选用辛烷基酚聚氯乙烯醚；
所述固化剂选用无水乙醇。
优选方案一在去除有机污染物方面效果显著，对基底表面形成的顽固性油污的去除方便轻松且无残留。
具体优选方案二：
所述的可剥离的纳米去污涂料，其配方组分，按质量体积百分比计，至少包括，聚乙烯醇10 %-15 %（w/v）、纳米级TiO2 3 %（w/v）、纳米级钠质蒙脱石0.8 %（w/v）、去污剂1%-13%（w/v）；其中，
所述纳米级TiO2 为溶胶型;
所述去污剂选自乙二胺四乙酸钠、二乙烯三胺五乙酸或十二烷基硫酸钠中的一种或多种的组合。
作为优选方案二的最佳配方，其配方组分，按质量体积百分比计，至少包括，聚乙烯醇10 %（w/v）、纳米级TiO2 3%（w/v）、纳米级钠质蒙脱石0.8 %（w/v）、去污剂1%（w/v）。
优选方案二在去除放射性粒子的污染，即核污染方面，效果较现有技术更加彻底。
上述可剥离的纳米去污涂料制备时，只需将各组分充分混合即可，混合时可根据所加助剂的种类或量的大小采用相应的混合方法，这些混合方法包括搅拌、水浴、超声分散等。此为本领域技术人员可以通过现有技术的常规手段可以达到的充分混合方法。
本发明提供的可剥离的纳米去污涂料可以选择多种应用方法，具体可选：
一、喷涂法, 包括两种方案：
1. 将本发明的可剥离的纳米去污涂料用带压力的喷枪喷涂于受污染基底表面或未污染基底表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可去除污染。
2. 将本发明的可剥离的纳米去污涂料装入含气体（如氮气、丁烯或丁烷）、带喷头的压力容器瓶中，使用时，喷涂于受污染基底表面或未污染基底表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
二、贴膜法，包括两种方案：
1、将本发明可剥离的纳米去污涂料涂布于纤维布表面，形成纤维布凝胶层，再于纤维布凝胶层上下各覆盖一层不透水的纸膜，纤维布凝胶层夹在两纸膜中间，形成夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜，将此夹心三明治结构封存于不透水的塑料包装袋中，使用时，
a. 将夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜取出，先撕去凝胶面的纸膜，将裸露的凝胶面贴于被污染的基底表面或未污染的基底表面;
b. 再撕去纤维布表面的纸膜，待纤维布凝胶层在空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
上述三明治结构也可制作成卷筒状结构，每隔一定距离，卷筒涂布上打上如邮票上的细密小孔，便于撕下来使用。这种卷筒状结构可封存于不透水的塑料包装袋中备用，或封存于带不干胶封口的塑料包装袋中或塑料盒中备用。
2、将多孔的纤维布浸入本发明可剥离的纳米去污涂料中形成凝胶纤维布，装瓶封存或制成两面覆盖纸膜的三明治结构。使用时，将含有凝胶的纤维布贴于被污染的物体表面或未污染的物体表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜，即可。
上述方法中所用纤维布可以用棉、化纤及其它纤维材料做成，优选无纺布。
本发明的有益效果：
本发明是一种可剥离的纳米去污涂料。在去污前为含水混合物，一经应用到基底表面，可脱水和交联后形成可与基底表面剥离的、可降解的聚合膜。这种膜能够从基底表面去除包括放射性核污染、细菌和病毒等生物污染、化学及各种毒素污染、油污染和其它各种污染物。基底表面可以是各种固体表面，包括核电站、太阳能光伏电池板、医院污染表面、抽油烟机、舰船和隐形飞机表面等工业、医药、家用及军用领域。本发明可广泛应用且简单易行。
本发明提供的可剥离的纳米去污涂料经过纳米TiO2的添加，与各种助剂的有效结合，所形成的聚合膜易剥离、拉伸强度大，不易断裂，去污效果显著。本发明解决了现有技术中对核污染及其它污染后的固体表面，不能用大量水清洗的缺陷，及其去污量小的缺陷。并且在其去污染后, 后处理的垃圾量少、后处理费用低等特点也比现有技术更加突出。
本发明提供的可剥离的纳米去污涂料可根据不同基底和污染物，采用多种应用方式，操作灵活。
具体效果测试实验：
实验一：对放射性铀的去污效果测试
测试方法：将本发明可剥离的纳米去污涂料用排比刷将配制的制剂应用于含放射性废铀的地板、刨木、氧化钢、玻璃和混凝土的水平基材上，过夜干燥，形成聚合膜，然后从各种基材上剥离。使用带有盖革计数器进行实地测试本发明去污涂料对放射性铀在不同基材的去污系数。
测试结果：
结论：本发明可剥离的纳米去污涂料对放射性污染的去污效果显著。
实验二：对顽固油污的去污效果测试
测试方法：将本发明可剥离的纳米去污涂料涂沫于受油污污染的抽油烟机表面，形成聚合膜，过夜，将聚合膜从抽油烟机表面撕去，撕下来的聚合膜含有抽油烟机表面的大量油污。具体可见照片组（附图1、2、3、4、5）。
结论：本发明可剥离的纳米去污涂料对有机污染物的去污效果显著。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是将本发明可剥离的纳米去污涂料涂于抽油烟机表面照片；
图2是抽油烟机表面形成一层聚合膜的照片；
图3是聚合膜剥离的照片；
图4是聚合膜剥离的近照；
图5是聚合膜带走油污的照片。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明。应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明所涉及到的各组分，均为市售产品。
实施例1：
可剥离的纳米去污涂料，按表1所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
该可剥离的纳米去污涂料涂布在符合GB／T1040.1.2006标准模具上制备成聚合膜，测量可剥离聚合膜去污涂料性能。结果如下:
实施例2：
可剥离的纳米去污涂料，按表1所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
实施例3：
可剥离的纳米去污涂料，按表1所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
实施例4：
可剥离的纳米去污涂料，按表1所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
表1. 可剥离的纳米去污涂料的配方组分及含量
。
实施例5：
可剥离的纳米去污涂料，按表2所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
实施例6：
可剥离的纳米去污涂料，按表2所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
实施例7：
可剥离的纳米去污涂料，按表2所指配方组分含量，各组分充分混合即可。
表2. 可剥离的纳米去污涂料的配方组分及含量
实施例8：
可剥离的纳米去污涂料可有选择多种应用方法之一：喷涂法
1. 将可剥离的纳米去污涂料用带压力的喷枪喷涂于受污染基底表面或未污染基底表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
2. 将可剥离的纳米去污涂料装入含气体（如氮气、丁烯或丁烷）、带喷头的市售压力容器瓶中，压力为20至2000PSI，使用时，喷涂于受污染基底表面或未污染基底表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
实施例9：
可剥离的纳米去污涂料可有选择多种应用方法之二：贴膜法
包括两种方案：
1、将可剥离的纳米去污涂料涂布于纤维布表面，形成纤维布凝胶层，再于纤维布凝胶层上下各覆盖一层不透水的纸膜，纤维布凝胶层夹在两纸膜中间，形成夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜，将此夹心三明治结构封存于不透水的塑料包装袋中，使用时，
a. 将夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜取出，先撕去凝胶面的纸膜，将裸露的凝胶面贴于被污染的基底表面或未污染的基底表面;
b. 再撕去纤维布表面的纸膜，待纤维布凝胶层在空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
上述三明治结构也可制作成卷筒状结构，每隔一定距离，卷筒涂布上打上如邮票上的细密小孔, 便于撕下来使用，这种卷筒状结构可封存于不透水的塑料包装袋中备用，或封存于带不干胶封口的塑料包装袋中或塑料盒中备用。
2、将多孔的纤维布浸入可剥离的纳米去污涂料中形成凝胶纤维布，装瓶封存或制成两面覆盖纸膜的三明治结构，使用时，将含有凝胶的纤维布贴于被污染的物体表面或未污染的物体表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜，即可。
该纤维布可以用棉、化纤及其它纤维材料做成，优选无纺布。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (11)
1.一种可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分，按质量体积百分比，包括但不限于，聚乙烯醇1%-30 %、纳米级TiO2 0.3 %-12 %、去污剂0.7 %-13 %、至少一种可使聚乙烯醇脱水而形成可剥离聚合膜的助剂。
2.根据权利要求1所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分还包括0.5%-8 %的纳米级钠质蒙脱石。
3.根据权利要求1或2所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：所述聚乙烯醇选用PVA-1799、PVA-1788。
4.根据权利要求1或2所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：所述可使聚乙烯醇脱水而形成可剥离聚合膜的助剂选用活性助剂、碱性助剂、固化剂、粘性增强剂、乳化剂、成模助剂、脱模剂、增塑剂、消泡剂、交联剂、无机填料中的一种或多种组合。
5.根据权利要求4所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分包括，按质量体积百分比计，聚乙烯醇10 %-15 %、纳米级TiO2 3 %、活性助剂0.8 %、滑石粉3 %、粘性增强剂0.5 %、去污剂1 %-10%，按体积百分比计，固化剂2 %、乳化剂6.3 %；其中，
所述纳米级TiO2为经过表面处理的超细粉体；
所述活性助剂选用明胶；
所述去污剂选自乙二胺四乙酸钠、二乙烯三胺五乙酸或十二烷基硫酸钠中的一种或多种的组合；
所述粘性增强剂采用经60%次氯酸钠处理后的淀粉；
所述乳化剂选用辛烷基酚聚氯乙烯醚、甲基纤维素或者吐温80；
所述固化剂选用无水乙醇或者丙三醇。
6.根据权利要求5所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分包括，按质量体积百分比计，聚乙烯醇10 %、纳米级TiO2 3 %、活性助剂0.8 %、滑石粉3 %、粘性增强剂0.5 %、去污剂1 %，按体积百分比计，固化剂2 %、乳化剂6.3 %；其中，
所述乳化剂选用辛烷基酚聚氯乙烯醚；
所述固化剂选用无水乙醇。
7.根据权利要求4所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分，按质量体积百分比计，至少包括，聚乙烯醇10 %-15 %、纳米级TiO2 3 %、纳米级钠质蒙脱石0.8 %、去污剂1%-13%；其中，
所述纳米级TiO2 为溶胶型;
所述去污剂为乙二胺四乙酸钠、二乙烯三胺五乙酸或十二烷基酸钠中的一种或多种组合。
8.根据权利要求7所述的可剥离的纳米去污涂料，其特征在于：其配方组分，按质量体积百分比计，至少包括，聚乙烯醇10 %、纳米级TiO2 3%、纳米级钠质蒙脱石0.8 %、去污剂1%。
9.一种可剥离的纳米去污涂料的应用方法，其特征在于：将可剥离的纳米去污涂料用带压力的喷枪喷涂或将可剥离的纳米去污涂料装入含气体、带喷头的压力容器瓶中，使用时，喷涂于受污染基底表面或未污染基底表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
10.一种可剥离的纳米去污涂料的应用方法，其特征在于：将可剥离的纳米去污涂料涂布于纤维布表面，形成纤维布凝胶层，再于纤维布凝胶层上下各覆盖一层不透水的纸膜，纤维布凝胶层夹在两纸膜中间，形成夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜，将此夹心三明治结构封存于不透水的塑料包装袋中，使用时，
a. 将夹心三明治结构的纤维布凝胶纸膜取出，先撕去凝胶面的纸膜，将裸露的凝胶面贴于被污染的基底表面或未污染的基底表面;
b. 再撕去纤维布表面的纸膜，待纤维布凝胶层在空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜即可。
11.一种可剥离的纳米去污涂料的应用方法，其特征在于：将多孔的纤维布浸入可剥离的纳米去污涂料中形成凝胶纤维布，装瓶封存或制成两面覆盖纸膜的三明治结构，使用时，将含有凝胶的纤维布贴于被污染的物体表面或未污染的物体表面，待空气中干燥成聚合膜后，撕下聚合膜，即可。
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