CN113004727B - 一种透明无机涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及涂料技术领域，具体公开了一种透明无机涂料及其制备方法，所述透明无机涂料包括以下的原料：基材润湿剂、消泡剂、光触媒、钾水玻璃、锂水玻璃与增稠剂等。本发明的透明无机涂料具有附着力强的优点，具有良好的耐热、耐温性能，在玻璃、瓷砖、钢铁等无机材料上附着力强，不易被光催化降解，耐久性好，不易粉化脱落，解决了现有光触媒涂料易粉化脱落的问题；本发明的制备方法简单，制备的透明无机涂料可以作为耐高温灯泡玻璃涂料，涂于日光浴紫外灯、诱捕蚊虫灭蚊灯的灯管、窗玻璃表面、阳台瓷砖表面、泳池水位面上墙面瓷砖面，在有阳光、或紫外光、水汽的环境下释放自由基负离子，净化环境。

Description

一种透明无机涂料及其制备方法

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体是一种含光触媒的透明无机涂料及其制备方法。

背景技术

随着人们对环境卫生的要求越来越高，大家对于如何有效杀灭生活空间各处病毒包括空气气溶胶中的病毒的关注度也在提高。其中，光触媒被紫外光激发后产生氢氧自由基和负氧离子具有很高能量和活性，有超强的氧化还原能力，可有效分解空气中的甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨等，进而高效广泛的杀菌消毒、分解细菌或真菌释放出的毒素达到除臭、除去有毒有机挥发物、提升空气中负离子浓度清新空气等作用。光触媒材料主要有纳米TiO₂（二氧化钛）、ZnO、CdS、WO₃、Fe₂O₃、PbS、SnO₂、ZnS、SrTiO₃、SiO₂等，但其中大多数易发生化学或光化学腐蚀，贵金属成本高，二氧化钛是最适合作净化空气用光催化剂，已广泛用于食品、医药、化妆品等各种领域。

通常，纯净的光触媒粉末不能直接使用，必须被粘合固定在物体表面。黏附光触媒的粘结剂需要经受诸如磨损、冷热、潮湿以及光照气候变化，仍就牢固包覆住光触媒，不粉化不脱落。目前市面上有多种除甲醛、去除苯、氨、TVOC（总挥发性有机物）的空气净化器光触媒喷雾，但是，以上的技术方案在实际使用时存在下列缺点：光触媒涂料容易粉化脱落，脱落的光触媒自身成为一种纳米粉尘，悬浮在空中，被人和动物呼吸进入体内造成了不可逆转的损害。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种透明无机涂料，作为光触媒的粘结剂，该涂料用锂水玻璃和钾水玻璃为成膜物，粘结光触媒二氧化钛。锂水玻璃和钾水玻璃成膜形成Si-O-Si键，键能高于300-400nm紫外光能量，不被光触媒释放高能自由基降解，涂料耐久性好不粉化。以解决上述背景技术中提出的现有光触媒涂料存在容易粉化脱落的问题。

本发明实施例的机理是金红石型纳米二氧化钛光触媒光触媒吸收波长385nm的UVA紫外线，其内部电子吸收能量逃逸而激发产生电子·空穴对，电子迅速迁移到表面激活被吸附的氧和水分，产生活性自由氢氧基(·OH)和活性氧(·O)消毒、净化空气。人和动物日光浴的灯和诱捕蚊虫的紫外灯发生UVA紫外光,波长在320-400nm,可以激发金红石型纳米二氧化钛释放氢氧负离子和氧负离子。300-400nm的紫外光能量在300-400kJ/mol,大于碳基有机物C-C-,C-O键能，小于Si-O=Si（443KJ/MOL)键能，因此光触媒释放出的自由基能破坏普通碳基粘结材料，使其发生氧化、降解，粉化，但不能破坏和降解无机涂料键Si-O=Si。这就是用纳米金红石钛白做光触媒，用钾水玻璃和锂水玻璃所粘结料制备透明光触媒无机涂料涂布紫外灯玻璃管来消毒、净化环境的原因。

本发明实施例是这样实现的：本发明提供一种透明无机涂料，具体是一种能杀灭细菌净化空气的透明无机涂料，其包括以下按照重量份的原料：基材润湿剂0.5-1.0份、消泡剂0-0.5份、光触媒5-20份、钾水玻璃20-50份、锂水玻璃10-30份、增稠剂0-0.5份，以及适量的水。所述透明无机涂料在紫外光照射下，吸收紫外光，激发空气中水蒸汽和氧释放负氢氧离子和负氧离子，营造一个杀灭细菌病毒、分解臭味、挥发有毒有机物，提升负离子浓度清新环境的功能。

作为本发明再进一步的方案：所述钾水玻璃和锂水玻璃是作为粘结剂，所述钾水玻璃的模数选择2.8-3.5。

作为本发明再进一步的方案：所述锂水玻璃的模数选择2.8-5.0。

作为本发明再进一步的方案：所述光触媒是金红石型纳米二氧化钛，粒径在5-30nm，最好是5-10nm，可以选择粉末型进行分散，也可以选择分散液。

作为本发明再进一步的方案：所述基材润湿剂选用低亲水亲油HLB值的炔醇类润湿剂或者有机硅烷类润湿剂，如岳阳开门炔醇类F104，上海博然化工有机硅类BR2174。

作为本发明再进一步的方案：所述消泡剂选用非硅非油类消泡剂，相容性较好，喷涂干燥后在被喷涂物表面不留下油斑，例如，可以是上海桑井化工有限公司的SURFYNOLDF-110L非油非硅类水性分子级消泡剂。

作为本发明再进一步的方案：所述增稠剂选用阳离子纤维素醚。

作为本发明再进一步的方案：所述透明无机涂料的6转粘度（4#转子，23℃）是500-3000毫帕·秒（mPa·s）。

本发明实施例的另一目的在于提供一种杀菌净化空气的透明无机涂料的制备方法，所述的杀菌净化空气的透明无机涂料的制备方法，包括以下步骤：

按照比例称取水、基材润湿剂、消泡剂、钾水玻璃和锂水玻璃进行投料并混合均匀，加入光触媒以及增稠剂进行搅拌调漆，分散线速度2-3m/s，混合均匀，过滤，包装，得到所述杀菌净化空气的透明无机涂料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供的透明无机涂料具有附着力强的优点，通过基材润湿剂、消泡剂、光触媒、钾水玻璃、锂水玻璃与增稠剂等原料的合理配伍，制备的所述透明无机涂料具有良好的耐热、耐温性能，在玻璃、瓷砖、钢铁等无机材料上附着力强，不易被光催化降解，耐久性好，不易粉化脱落，解决了现有光触媒涂料存在容易粉化脱落的问题；而本发明提供的制备方法简单，制备的透明无机涂料可以作为耐高温灯泡玻璃涂料，涂于日光浴紫外灯、诱捕蚊虫灭蚊灯的灯管玻璃表面，具有广阔的市场前景。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。

实施例1

一种杀菌净化空气的透明无机涂料，包括以下的原料：基材润湿剂0.5千克、消泡剂0.1千克、光触媒5千克、钾水玻璃20千克、锂水玻璃10千克、增稠剂0.1千克，以及水25千克。其中，所述光触媒是金红石型纳米二氧化钛，粒径是5nm。所述基材润湿剂选用岳阳开门的炔醇类润湿剂F104。所述消泡剂选用非硅非油类消泡剂。所述增稠剂选用阳离子纤维素醚。所述钾水玻璃的模数选择2.8，所述锂水玻璃的模数选择2.8。

在本发明实施例中，所述的杀菌净化空气的透明无机涂料的制备方法包括以下步骤：称取上述的水、基材润湿剂、消泡剂、钾水玻璃和锂水玻璃进行投料并混合均匀，加入光触媒以及增稠剂，并最后根据其余原料用量用水补足至100千克，在线速度2m/s进行搅拌调漆，混合均匀，过滤，包装，得到所述杀菌净化空气的透明无机涂料。

上面对本发明实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (2)

1.一种透明无机涂料，其特征在于，所述透明无机涂料包括以下按照重量份的原料：基材润湿剂0.5-1.0份、消泡剂0-0.5份、光触媒5-20份、钾水玻璃20-50份、锂水玻璃10-30份、增稠剂0-0.5份，以及适量的水；其中，所述透明无机涂料在涂布在UV灯管上在紫外光照射下，吸收紫外光，激发空气中水蒸汽和氧气释放负氢氧离子和负氧离子，以杀灭细菌病毒、分解臭味、有毒有机挥发物，提升负离子浓度清新环境；所述钾水玻璃的模数是2.8-3.5，所述锂水玻璃的模数是2.8-5.0，所述光触媒是粒径为5-30nm的金红石型纳米二氧化钛，所述基材润湿剂是炔醇类润湿剂或者有机硅烷类润湿剂，所述消泡剂选用非硅非油类消泡剂，所述增稠剂选用阳离子纤维素醚。

2.一种如权利要求1所述的透明无机涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：按照比例称取水、基材润湿剂、消泡剂、钾水玻璃和锂水玻璃混合均匀，加入光触媒与增稠剂混合均匀，过滤，得到所述透明无机涂料。