CN107459885A - 一种光触媒涂料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及涂料领域，具体公开一种光触媒涂料及其制备方法。所述光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：水性合成树脂20‑25份；纳米二氧化钛0.5‑1份；改性气相白炭黑0.4‑0.6份；分散剂0.5‑0.6份；消泡剂0.3‑0.5份；增稠剂0.2‑0.4份；去离子水60‑75份。本发明提供的光触媒涂料，气味清新，能够有效的净化空气中的甲醛、TVOC等污染物，同时具有抗菌功能。

Description

一种光触媒涂料及其制备方法
技术领域
本发明属于涂料领域，尤其涉及一种光触媒涂料及其制备方法。
背景技术
如叶绿素可以通过光合作用将CO2转化为氧气和其它有机物一样，特殊的二氧化钛(TiO2)在吸收太阳和荧光灯中的紫外线后，可以将其周围的氧气和水分子转换成极具活性的活性氧层，这种活性氧又可以将周围的有机物质(甲醛，乙醛，氨，细菌等)分解为水和CO2。这种作用就称为光触媒作用。
近年来，装修污染越来越受到人们的重视，研究表明，目前的装饰装修材料会缓慢释放醛类、酚类以及TVOC(所有室内有机气态物质)的有害物质。光触媒涂料作为新兴的高档内墙涂料，将光触媒的绿色催化性能以及涂料的装饰性能完美的结合，但是单一的纳米二氧化钛使用效果不佳，无法持久快速的分解室内装修污染物以及室内的细菌。很有必要在制备涂料过程中添加其他的纳米材料来协同发挥分解室内污染物，达到快速、高效、持久的净化空气的作用。
发明内容
针对现有只含有单一纳米二氧化钛的光触媒涂料无法持久快速的分解室内装修污染物以及室内的细菌等问题，本发明提供一种光触媒涂料及其制备方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：
相对于现有技术，本发明提供的光触媒涂料，采用水性合成树脂，气味清新，遮盖力好；采用的水性合成树脂的中空核壳结构，将纳米二氧化钛和改性气相白炭黑有效包裹，使涂料的分解污染物和抗菌性能的时效性大大增加。
进一步地，本发明还提供所述光触媒涂料的制备方法。该制备方法，至少包括以下步骤：
(1)按照所述的光触媒涂料原料配比称取各组分；
(2)将所述去离子水、分散剂、消泡剂进行混料处理，得到第一混合物料；
(3)将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，分散，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
(4)向所述第二混合物料中加入水性合成树脂乳液，搅拌2.5-3h，加入增稠剂，搅拌时间10-15min，即得光触媒涂料。
相对于现有技术，本发明提供的光触媒涂料的制备方法，工艺简单，操作方便。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例提供一种光触媒涂料，该光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：
优选的，水性合成树脂为醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中含有苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。本发明实施例提供的所述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物，由于在合成过程中经过三次真空隔膜净化处理，因此，游离单体极少，气味清淡，为中空壳核结构，能有效包裹纳米二氧化钛和改性气相白炭黑，使涂料的分解污染物和抗菌性能的时效性大大增加，此外，所述苯乙烯-丙烯酸酯共聚物利用水作为外增塑剂，不需要添加任何成膜助剂即能较好成膜，形成特殊的保护胶体，具有优异的抗冻融性，不需要添加防冻剂，有助于涂料成膜，使涂料气味清新。
优选的，纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径在10nm～50nm之间，优选的纳米二氧化钛可以更好地进行光触媒作用，使涂料可以有效的净化空气中的甲醛、TVOC等污染物。
优选的，改性气相白炭黑为经过银离子改性的气相白炭黑，粒径≤70nm，本发明实施例优选的气相白炭黑粒径很小，比表面积大，表面吸附力强分散性能好，将银离子等功能离子均匀地设计到气相白炭黑表面的介孔中，与纳米二氧化钛协同作用，达到高效抗菌的目的。
优选的，分散剂为改性聚丙烯酸类或改性聚羧酸盐类，其中，聚丙烯酸无毒，易溶于水；改性聚羧酸盐为丙烯酸-丙烯酸酯-磺酸盐共聚物，是一种高效能分散剂，使涂料具有很好的分散性能。
优选的，消泡剂为纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类，聚硅氧烷-聚醚共聚物，用于溶剂型和无溶剂型涂料的平滑和流动助剂及脱泡剂，平滑性好，有消泡效果，可破油点，抗刮耐磨，耐磨防粘效果好，可防止针孔。
优选的，增稠剂为交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物，通用性好，不含APEO(烷基酚聚氧乙烯醚类化合物)，不含有机溶剂，气味清新，安全环保。
本发明实施例提供的光触媒涂料，采用水性合成树脂，气味清新，遮盖力好；采用的水性合成树脂的中空核壳结构，将纳米二氧化钛和改性气相白炭黑有效包裹，使涂料的分解污染物和抗菌性能的时效性大大增加。
本发明在提供该光触媒涂料的前提下，还进一步提供了该光触媒涂料的制备方法。
在一实施例中，该制备方法至少包括以下步骤：
(1)按照所述的原料配比称取各组分；
(2)将所述去离子水、分散剂、消泡剂进行混料处理，得到第一混合物料；
(3)将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，分散，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
(4)向所述第二混合物料中加入水性合成树脂乳液，搅拌2.5-3h，加入增稠剂，搅拌时间10-15min，即得光触媒涂料。
下面对上述制备方法做进一步的解释说明：
优选地，所述步骤(2)中，混料处理的搅拌速度为500-700r/min，搅拌时间为3-5min；步骤(3)中，分散的搅拌速度为1500-2000r/min，时间为10-15min；步骤(4)中，搅拌速度为1000r/min，保证物料分散均匀。
本方法制备工艺简单，操作方便，适用范围广。
为了更好的说明本发明实施例提供的光触媒涂料及其制备方法，下面通过实施例做进一步的举例说明。
实施例1
一种光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：
光触媒涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述的光触媒涂料原料配比称取各组分；
(2)将所述去离子水、聚丙烯酸类分散剂、纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类消泡剂进行混料处理，以600r/min搅拌4min，得到第一混合物料；
(3)将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，以1800r/min分散12min，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
(4)向所述第二混合物料中加入醋酸乙烯-乙烯共聚物，以900r/min搅拌2.7h，加入交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物，以900r/min搅拌时间13min，即得光触媒涂料。
实施例2
一种光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：
光触媒涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述的光触媒涂料原料配比称取各组分；
(2)将所述去离子水、改性聚羧酸盐类分散剂、纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类消泡剂进行混料处理，以500r/min搅拌5min，得到第一混合物料；
(3)将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，以2000r/min分散10min，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
(4)向所述第二混合物料中加入醋酸乙烯-乙烯共聚物，以800r/min搅拌3h，加入交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物，以800r/min搅拌时间15min，即得光触媒涂料。
实施例3
一种光触媒涂料，包括按重量份数计的如下原料组分：
光触媒涂料的制备方法，包括以下步骤：
(1)按照所述的光触媒涂料原料配比称取各组分；
(2)将所述去离子水、聚丙烯酸类分散剂、纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类消泡剂进行混料处理，以700r/min搅拌3min，得到第一混合物料；
(3)将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，以1500r/min分散15min，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
(4)向所述第二混合物料中加入醋酸乙烯-乙烯共聚物，以1000r/min搅拌2.5h，加入交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物，以1000r/min搅拌时间10min，即得光触媒涂料。
为了更好的说明本发明实施例提供的光触媒涂料的特性，下面将实施例1、2、3制备的光触媒涂料进行性能检测，测得的各项技术指标如下表1所示。
表1
通过上表数据可以看出，本发明实施例提供的光触媒涂料在分解甲醛、祛除TVOC以及抗菌性能方面都能够达到指标要求，说明本发明所提供的光触媒涂料，具有有效的净化空气中的甲醛、TVOC等污染物，同时具有抗菌功能。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种光触媒涂料，其特征在于：包括按重量份数计的如下原料组分：
水性合成树脂 20-25份；
纳米二氧化钛 0.5-1份；
改性气相白炭黑 0.4-0.6份；
分散剂 0.5-0.6份；
消泡剂 0.3-0.5份；
增稠剂 0.2-0.4份；
去离子水 60-75份。
2.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述水性合成树脂为醋酸乙烯-乙烯共聚物；所述醋酸乙烯-乙烯共聚物中含有苯乙烯-丙烯酸酯共聚物。
3.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述纳米二氧化钛为锐钛型二氧化钛，粒径为10nm~50nm。
4.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述改性气相白炭黑为经过银离子改性的气相白炭黑，粒径≤70nm。
5.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述分散剂为改性聚丙烯酸类或改性聚羧酸盐类。
6.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述消泡剂为纳米聚硅氧烷-聚醚共聚物乳液类。
7.如权利要求1所述的光触媒涂料，其特征在于：所述增稠剂为交联型有机硅聚醚丙烯酸酯类共聚物。
8.如权利要求1~7任一项所述的光触媒涂料的制备方法，其特征在于：至少包括以下步骤：
（1）按照如权利要求1~7任一项所述光触媒涂料的原料配比称取各组分；
（2）将所述去离子水、分散剂、消泡剂进行混料处理，得到第一混合物料；
（3）将纳米二氧化钛、改性气相白炭黑加入到所述第一混合物料，分散，研磨至细度≤50um，得到第二混合物料；
（4）向所述第二混合物料中加入水性合成树脂乳液，搅拌2.5-3h，加入增稠剂，搅拌时间10-15min，即得光触媒涂料。
9.如权利要求8所述的光触媒涂料的制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中，混料处理的搅拌速度为500-700r/min，搅拌时间为3-5min；和/或
步骤（3）中，分散的搅拌速度为1500-2000r/min，时间为10-15min；和/或
步骤（4）中，搅拌速度为800-1000r/min。
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