CN111423749A - 一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25‑30份，碱性改性剂25‑30份，硅酸盐10‑15份，钛盐10‑15份，活性剂10‑15份，醋酸盐5‑10份，增稠剂8‑10份，缓凝剂2‑3份，水60‑110份。本发明还公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备工艺，包括以下步骤：1)制备磷酸盐胶体；2)掺料形成组分A；3)研磨碱性氧化物；4)掺料形成组分B；5)混合组分A和B搅拌。本发明涂覆在金属表面，能够有效分解环境中的甲醛，杀菌除霉，光催化效果稳定，且耐腐蚀性能高。

Description

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂 层及其制备方法

技术领域

本发明属于钢结构的金属材料养护领域，尤其是涉及一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法。

背景技术

金属与周围环境中的介质接触并发生化学反应是最常见的金属电化学腐蚀现象，由于金属表面与周围的介质(如湿空气、电解质溶液等)接触，在接触界面上会发生金属阳极溶解过程，同时还存在相应的阴极过程，构成自发的腐蚀电池，使金属阳极溶解持续进行，从而引起金属的腐蚀。据调查，每年全球金属腐蚀造成的经济损失约占GDP总量的4％左右，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的总和。腐蚀不仅造成经济损失，也常对安全构成威胁，国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故。

现代民用建筑，会大量使用各类涂料，这些材料在室内装修之后，或多或少会释放出甲醛、苯酚类有毒物质释放，最长可持续15年。污染空气，同时也会对人体健康产生巨大的危害。我国《GB50325-2010民用建筑工程室内环境污染控制规范》规定室内环境甲醛的限量为0.08mg/m3(Ⅰ类)和0.1mg/m3(Ⅱ类)。不仅是装饰涂料，还有汽车尾气，工业生产，这些都会有氮氧化物的排放，同时也都是大气污染源。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种常温下固化，用于普通建筑结构的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，钛盐10-15份，活性剂10-15份，醋酸盐5-10份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。

作为优选，所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。

作为优选，所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种。碱性改性剂中的金属元素与基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，例如钴元素、镍元素能够和基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，同时也能和基体金属表面氧化膜发生化学反应，形成钴-氧键、镍-氧键，使涂层和基体金属形成更加紧密的粘结；锰元素也能够和金属表面的氧化膜链接形成锰-氧键，进一步的提高了涂层和钢筋的粘结性能，提高涂层钢筋的防腐蚀性能和工作性能。

作为优选，所述氧化锆为纳米氧化锆。氧化锆，氧化铝和二氧化硅复合，可以极大地提高材料的性能参数，提高其断裂韧性、抗弯强度等，经过硅烷修饰的纳米氧化锆颗粒，可以显著地提高纳米复合材料的挠曲强度。

作为优选，所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。硅氧化合物表面将被催化后的氧化硅凝胶紧紧吸附，经过反应后形成三维网状结构，大大提高了涂层致密度和耐腐蚀性能。

作为优选，所述钛盐为四氯化钛、硫酸钛、钛酸丁酯中的一种或多种。

作为优选，所述活性剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠中的一种或多种。

作为优选，所述醋酸盐为醋酸铜、醋酸锌、醋酸钾、醋酸钠中的一种或几种。所述醋酸铜为无水醋酸铜。醋酸盐本身具有一定的防腐作用和调节PH的作用。

作为优选，所述增稠剂为二氧化硅、硅凝胶、硅藻土中的一种或几种；在涂料中分散后，增稠剂表面的硅氧烷基团和硅酸基团在相邻颗粒间氢键结合而产生疏松的晶格，形成空间立体网络结构，可赋予体系凝胶化作用，使涂料体系黏度增大；所述二氧化硅为气相二氧化硅，球形颗粒粒径为7-40nm，颗粒表面含硅醇基；气相二氧化硅可以使纳米二氧化钛催化性能得到提高。

作为优选，所述缓凝剂为四硼酸钠、四硼酸钾、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的一种或几种。

本发明还公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将25-30份磷酸盐和10-15份硅酸盐混合，10-15钛盐，5-10份醋酸盐，再加入30-60份水搅拌均匀，进行充分水解反应；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入8-10份增稠剂和2-3份缓凝剂，混合均匀形成组分A；

3)研磨：将25-30碱性改性剂研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入10-15份活性剂混合均匀，再加入30-50份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，即得。

进一步的，所述步骤1)中水解反应的温度为15-25℃，反应时间为0.4-1h。

进一步的，所述步骤5)中搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为1-2min。

本发明的有益效果是，本发明的涂层为常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层。钛盐与活性剂充分反应，水解生成钛酸，即二氧化钛的水合物。同时，基体涂层中的气相二氧化硅与二氧化钛形成配位，进一步增强其电负性，更容易吸收电子。在日光或灯光中紫外线的作用下使二氧化钛被激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。所述二氧化钛属于非溶出型材料，在降解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀菌、降解污染物效果。

所生成的二氧化钛和金属离子能够作为配位中心，与硅酸根离子形成配位键。醋酸盐作为反应中心，二氧化钛和硅氧化物作为载体。生成的硅氧基金属氧化物具有高反应活性，能够在光照的条件下被激活，激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的空穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物的降解，将病菌和病毒杀死。使得所述常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层更高效的分解甲醛等有害废物，并且杀菌防霉。

从结果角度，纳米二氧化钛和纳米氧化锌杀菌防霉效果较好。气相法纳米二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能破坏细菌的细胞膜结构，达到彻底降解细菌，防止内毒素引起的二次污染。纳米级氧化锌与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，并且具有优异光化学效应和抗菌抑菌、祛味防霉等一系列独特性能。但当前技术，无机防腐涂料在防腐涂层内生成纳米二氧化钛条件较为严苛，需要高温煅烧，相比常温固化涂层材料增加了制备工序和生产成本，并且不适用于大型构件；直接在有机防腐涂料中添加纳米二氧化钛和纳米氧化锌会造成防腐涂层成本过大，以及有机防腐涂料有着一直以来的环境污染问题。本发明很好地解决了这些问题，用较廉价的相关掺料，通过一定的化学反应，在常温固化条件下制备了很好的除甲醛且杀菌防霉的无机防腐涂层，大大降低了成本，适于在建筑内墙防腐方向推广。

附图说明

图1为本发明的实施例1的涂覆、养护后照片。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

实施例1

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钾30份、氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、四氯化钛10份、氢氧化钠10份、醋酸铜5份、醋酸锌5份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份、90份水。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸二氢钾30份，硅酸钾5份，硅酸钠5份，四氯化钛10份，醋酸铜5份，醋酸锌5份充分混合搅拌，再加入50份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为20℃，反应时间为0.8h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钠10份混合均匀，再加入40份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在350r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为12MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

实施例2

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钠25份、氧化镁20份、氧化铝3份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸钙5份、硫酸钛10份、氢氧化钾10份、醋酸铜5份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)6份、硅凝胶2份、四硼酸钾2份、水60份。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸二氢钠25份，硅酸钾5份，硅酸钙5份，硫酸钛10份，醋酸铜5份充分混合搅拌，再加入30份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为25℃，反应时间为1h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅6份，硅凝胶2份，四硼酸钾2份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份，氧化铝3份，氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钾10份混合均匀，再加入30份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在300r/min的搅拌速度下搅拌1min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为10MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

实施例3

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层，包括以下组分：磷酸一氢钾10份、磷酸二氢钾20份、氧化镁20份、氧化铝5份、氢氧化镁3份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸镁5份、硅酸铝5份、钛酸丁酯10份、氨水10份、碳酸钠5份、醋酸锌5份、醋酸钠5份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅酸铝2份、偏硼酸钾1份、偏硼酸钠1份、水110份。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸一氢钾10份，磷酸二氢钾20份，硅酸钾5份、硅酸镁5份、硅酸铝5份、酞酸丁酯10份、醋酸锌5份、醋酸钠5份充分混合搅拌，再加入60份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为15℃，反应时间为0.4h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份，硅酸铝2份，偏硼酸钾1份、偏硼酸钠1份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份、氧化铝5份、氢氧化镁3份、氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氨水10份、碳酸钠5份混合均匀，再加入50份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在400r/min的搅拌速度下搅拌2min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为15MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

实施例4

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层，包括以下组分：磷酸钾10份、磷酸钠15份、氧化镁10份、氢氧化镁5份、氧化铝5份、氢氧化铝5份、氧化锆2份、硅酸钙5份、硅酸镁5份、硅酸铝5份、四氯化钛10份、硫酸钛5份、氢氧化钠10份、氨水5份、醋酸锌5份、醋酸钾5份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠1份、偏硼酸钾1份、偏硼酸钠1份、水100份。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸钾10份，磷酸钠15份，硅酸钙5份，硅酸镁5份，硅酸铝5份，四氯化钛10份，硫酸钛5份，醋酸锌5份，醋酸钾5份充分混合搅拌，再加入50份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为18℃，反应时间为0.6h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份，硅凝胶2份，四硼酸钠1份，偏硼酸钾1份，偏硼酸钠1份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁10份，氢氧化镁5份，氧化铝5份，氢氧化铝5份，氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钠10份、氨水5份混合均匀，再加入50份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在400r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为15MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

实施例5

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层，包括以下组分：磷酸一氢钠10份、磷酸二氢钠20份、氧化镁10份、氧化铝5份、氧化钙5份、氧化锆2份、一氧化钴2份、一氧化镍2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、硅酸铝5份、四氯化钛10份、钛酸丁酯5份、氢氧化钾10份、氨水5份、醋酸铜3份、醋酸锌3份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠3份、水80份。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸一氢钠10份，磷酸二氢钠20份，硅酸钾5份，硅酸钠5份，硅酸铝5份，四氯化钛10份，酞酸丁酯5份，醋酸铜3份，醋酸锌3份充分混合搅拌，再加入45份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为22℃，反应时间为0.8h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份，硅凝胶2份，四硼酸钠3份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁10份，氧化铝5份，氧化钙5份，氧化锆2份，一氧化钴2份，一氧化镍2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钾10份，氨水5份混合均匀，再加入35份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在300r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为15MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

实施例6

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层，包括以下组分：磷酸钾5份、磷酸一氢钾5份、磷酸二氢钾5份、磷酸一氢钠5份、磷酸二氢钠5份、氧化铝10份、氧化钙5份、二氧化锰3份、二氧化锌3份、氧化锆2份、一氧化镍2份、一氧化钴2份、硅酸钾5份、硅酸钙5份、硫酸钛5份、钛酸丁酯5份、氢氧化钠5份、氨水5份、碳酸钠5份、醋酸铜2份、醋酸锌2份、醋酸钾2份、醋酸钠2份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、偏硼酸钾1份、偏硼酸钠1份、水70份。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸钾5份，磷酸一氢钾5份，磷酸二氢钾5份，磷酸一氢钠5份，磷酸二氢钠5份，硅酸钾5份，硅酸钙5份，硫酸钛5份，酞酸丁酯5份，醋酸铜2份，醋酸锌2份，醋酸钾2份，醋酸钠2份充分混合搅拌，再加入40份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为25℃，反应时间为1h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份，硅凝胶2份，偏硼酸钾1份、偏硼酸钠1份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化铝10份，氧化钙5份，二氧化锰3份，二氧化锌3份，氧化锆2份，一氧化镍2份，一氧化钴2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钠5份、氨水5份混合均匀，再加入30份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在400r/min的搅拌速度下搅拌1min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为15MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

对比实施例1

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钾30份、氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、四氯化钛5份、硫酸钛5份、酞酸丁酯5份、氢氧化钠5份、氢氧化钾5份、氨水2份、碳酸钠3份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份、90份水。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸二氢钾30份，硅酸钾5份，硅酸钠5份，四氯化钛5份，硫酸钛5份，酞酸丁酯5份充分混合搅拌，再加入50份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为20℃，反应时间为0.8h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入氢氧化钠5份，氢氧化钾5份，氨水2份，碳酸钠3份混合均匀，再加入40份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在350r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为12MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

对比实施例2

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钾30份、氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、四氯化钛5份、硫酸钛5份、酞酸丁酯5份、碳酸钠3份、醋酸铜3份、醋酸锌3份、、醋酸钾2份、醋酸钠2份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份、90份水。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸二氢钾30份，硅酸钾5份，硅酸钠5份，四氯化钛5份，硫酸钛5份，酞酸丁酯5份，醋酸铜3份，醋酸锌3份，醋酸钾2份，醋酸钠2份充分混合搅拌，再加入50份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为20℃，反应时间为0.8h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入40份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在350r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为12MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

对比实施例3

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸二氢钾30份、氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份、硅酸钾5份、硅酸钠5份、四氯化钛5份、硫酸钛5份、酞酸丁酯5份、气相二氧化硅(球形颗粒粒径为7-40nm)8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份、90份水。

一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将原料磷酸二氢钾30份，硅酸钾5份，硅酸钠5份，四氯化钛5份，硫酸钛5份，酞酸丁酯5份充分混合搅拌，再加入50份水搅拌均匀，充分进行水解反应，水解反应温度为20℃，反应时间为0.8h；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入气相二氧化硅8份、硅凝胶2份、四硼酸钠2份混合均匀形成组分A；

3)研磨：将氧化镁20份、氧化铝5份、二氧化锌2份、氧化锆2份研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入40份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，利用电动桨叶搅拌机在350r/min的搅拌速度下搅拌1.5min，得到能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层；

6)涂覆：将步骤5)得到的涂料采用电动无气喷涂机涂覆到金属基体上，其中排出压力为12MPa，电动机输出500W，220V单相，50Hz，得到带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品；

7)养护：将步骤6)得到的带有能够可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的金属制品进行氯化钠溶液环境养护。

为了验证本发明的用于钢材防腐的涂层和涂覆方法的效果，进行了如下试验：

1)防甲醛光催化分解实验

选择实施例1-6以及对比实施例1-3的九组涂层钢板。将涂层钢板放置于密闭的甲醛浓度为0.2毫克/立方米的一立方米甲醛释放量气候箱，在光照强度为100lux(普通日光灯)的照射下，分别测试24小时，48小时，72小时后的甲醛浓度。

表1甲醛光催化分解试验

从甲醛光催化分解实验的结果来看，实施例1-6的甲醛浓度在24小时后就已经符合GB/T18883-2002中规定的室内浓度低于0.1毫克/立方米，并且随着时间的推移甲醛浓度进一步降低，72小时后，甲醛浓度降低了0.16毫克/立方米，对比实施例1-3的甲醛浓度只降低了0.06毫克/立方米，远低于实施例1-6。

2)催化分解杀菌实验

选择实施例1-6以及对比实施例1-3的九组涂层钢板(钢板尺寸50*50mm)，取实验用钢板放置于培养皿中，有涂层的面朝上，把事先配置好的带有菌落的培养液倒入涂层钢板上，在光照强度为100lux(接近普通日光灯)的照射下，每过一定时间，取一定量带菌落液体滴落于无菌平板上，并在显微镜下计数。由于菌落种类数量众多，本实验选择硫杆菌作为实验菌。

表2硫杆菌培养液试验

从细菌培养液实验的结果来看，实施例1-6和对比实施例1-3的硫杆菌的活菌菌量在初始阶段都在2.01-2.07×10⁵cfu/ml，30分钟之后，实施例1-6中的活菌菌量都降到了0.52-0.54×10⁵cfu/ml，而对比实施例1-3的活菌菌量只降低到1.84-1.86×10⁵cfu/ml，远低于实施例1-6，可见实施例1-6的除菌效果大约是对比实施例1-3的8-10倍。

综合前述两个实验，可以发现钛盐、活性剂以及醋酸盐之间的反应对于实验效果影响很大。对比实施例1没有添加醋酸盐，从实验结果，可以看出钛盐和活性剂生成二氧化钛后，没能和醋酸盐进行更进一步的反应，有一定除甲醛和杀菌效果，但效果没有很好；对比实施例2中没有添加活性剂，从而导致醋酸盐作为弱酸盐无法和钛盐进行反应，涂层也就基本没有除甲醛的效果了。只剩下醋酸盐本身具有的较弱的杀菌效果，主要是醋酸铜。对比实施例3没有添加活性剂以及醋酸盐，证明了钛盐不具备二氧化钛的强氧化除甲醛以及杀菌效果，本发明的杀菌效果是化学反应的结果。以及和对比实施例2相比较，突出了醋酸盐有一定的杀菌效果3)钢筋腐蚀试验；

分别取选择实施例1-6以及对比实施例1-3的九组涂层钢筋，总计实验钢筋个数为27个。将其置于3.5％的氯化钠溶液中，通电后进行加速腐蚀试验。

表2钢筋加速腐蚀试验

本发明的常温固化磷酸盐防腐涂层的防腐蚀效果，完全满足工业应用要求。

4)涂层实例图

图1为实施例1涂覆、养护后图片，与实施例2，3，4，5，6相似，所以以实施例1作为代表。从图中可以看出，涂层十分致密、均匀。

上述具体实施方式用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，钛盐10-15份，活性剂10-15份，醋酸盐5-10份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。

2.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、氧化锆、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种；所述氧化锆为纳米氧化锆。

4.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。

5.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述钛盐选自四氯化钛、硫酸钛、钛酸丁酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述活性剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠中的一种或多种。；所述醋酸盐选自醋酸铜、醋酸锌、醋酸钾、醋酸钠中的一种或多种。

7.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述增稠剂为二氧化硅、硅凝胶、硅藻土、硅酸铝、硅酸钾中的一种或几种；所述二氧化硅为气相二氧化硅，球形颗粒粒径为7-40nm，颗粒表面含硅醇基。

8.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述缓凝剂为四硼酸钠、四硼酸钾、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的一种或几种。

9.一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)制备磷酸盐胶体：将25-30份磷酸盐，10-15份硅酸盐，10-15份钛盐，5-10份醋酸盐，再加入30-60份水搅拌均匀，进行充分水解反应；

2)掺料：将步骤1)得到的混料加入8-10份增稠剂和2-3份缓凝剂，混合均匀形成组分A；

3)研磨：将25-30碱性改性剂研磨成粉末，混合均匀；

4)掺料：将步骤3)得到的混料加入10-15份活性剂，再加入30-50份水搅拌形成组分B；

5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，即得。

10.根据权利要求9所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中水解反应的温度为15-25℃，反应时间为0.4-1h；所述步骤5)中搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为1-2min。

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