CN115196900B - 一种防霉变氟碳彩砂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种防霉变氟碳彩砂及其制备方法，以PEVE氟碳树脂为基体树脂，并通过Ag/AgBr/TiO2复合催化剂改性得到的Ag/AgBr/TiO2防霉变氟碳彩砂。该氟碳彩砂具有良好的稳定性和耐久性，不易发霉。
Description
技术领域
本发明涉及一种防霉变氟碳彩砂及其制备方法，属于彩砂技术领域。
背景技术
常温固化氟碳涂料经过国内十几年的发展，其应用范围越来越广，如桥梁和一些大型建筑、标志性建筑基本采用氟碳涂料进行保护装饰。在推广应用氟碳涂料的进程中，不断发展新技术，向低碳环保、高性能、功能性方向发展，如水性氟碳涂料、低VOC氟碳涂料、柔性氟碳涂料以及自清洁氟碳涂料的应用。为了获得氟碳涂料的长效防护性能，还需要匹配性能优异的配套性好的底涂层。如果整个涂层体系设计不合理、底涂层匹配不好，涂层体系会出现早期失效。“三分涂料、七分施工”，氟碳涂层体系与任何涂层体系一样，施工具有很重要的作用，甚至比传统涂料要求更高。
氟碳树脂具有优异的抗紫外线、耐化学品性和耐候性能。常见的有聚四氟乙烯（PTFE）树脂、含氟乙烯和乙烯基醍的共聚物（FEVE）、聚氟乙烯 （PVF）和聚偏氟乙烯（PVDF）树脂。用于涂料的氟碳树脂主要是PVDF和FEVE。PVDF属于热塑性树脂，可高温烘烤固化成膜。FEVE属于多羟基树脂，可与异氤酸酯反应形成氨酯键交联固化，形成综合性能更高的涂膜，耐候性可保持30年以上。从使用寿命来看，氟碳涂料是一种经济型环保涂料。在桥梁、海上平台、轨道交通、飞机、高档幕墙、风电和光伏背板等领域有广阔的应用前景。
而彩砂指的是具有色彩的砂石，其因具有鲜艳、美丽和多样的色彩，在建筑、装修、装饰等诸多领域具有广泛用途；从来源分类，彩砂包括天然彩砂和人工合成彩砂两类。天然彩砂具有来源广泛、制备简单的优点；但天然彩砂的颜色批次不稳定，且色差较大，难以满足对于色彩稳定性和持久性的要求。因此，现有技术中公开了多种人工彩砂，制得的人工彩砂具有良好的色彩批次稳定性和耐久性，可供使用年限更长久。但是，其在使用的过程中；特别是对于在外墙中涂料的应用中，由于经常的雨水冲刷，容易发霉，对于开发一种新的防霉变的氟碳彩砂尤为重要。
发明内容
为了提供改进现有彩砂的性能，本发明提供一种防霉变氟碳彩砂的制备方法，一方面在人造彩砂的制备过程中加入氟碳树脂作为添加材料，另一方面结合制备工艺的改进和优化，进而制备具有性能良好的防霉变氟碳彩砂。
本发明的技术方案如下：
一种防霉变氟碳彩砂：以PEVE氟碳树脂为基体树脂，并通过Ag/AgBr/TiO2复合催化剂改性得到的Ag/AgBr/TiO2防霉变氟碳彩砂。
进一步的，所述的防霉变氟碳彩砂，由以下质量百分比的原料组成：PEVE氟碳树脂3％～10％；石英砂83％～97％；Ag/AgBr/TiO2复合催化剂2%-5%；气相二氧化硅0.8％～4.5％；分散剂0.05％～0.8％；消泡剂0.08％～1.2％；偶联剂0.08％～0.35％；固化剂0.08％～0.45％；颜料0.08％～0.45％；余量为溶剂。
进一步的，所述Ag/AgBr/TiO2复合催化剂中，Ag元素的负载量占TiO2的30-60%。
进一步的，所述的石英砂的粒径为80～400μm。
进一步的，所述的消泡剂为改性聚硅氧烷。
进一步的，所述的偶联剂为氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂中的至少一种。
进一步的，所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。
进一步的，所述的溶剂为异构二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷中的至少一种。
进一步的，所述Ag/AgBr/TiO2复合催化剂的制备方法包括：将十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，70℃水浴加热溶解后，加入TiO2，搅拌溶解60min后，加入AgNO3，继续搅拌4h后离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干即得AgBr/TiO2复合物；将AgBr/TiO2复合物加入去离子水中，搅拌、通氢气30min后，在氙灯下照射2h后离心烘干，研磨即得Ag/AgBr/TiO2复合催化剂。
进一步的，所述的一种防霉变氟碳彩砂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将PEVE氟碳树脂和Ag/AgBr/TiO2复合催化剂在混匀，得到A相；
（2）将石英砂、气相二氧化硅、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，得到B相；
（3）将A相、B相、固化剂以及溶剂充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70～90℃恒温搅拌15～30min，得到防霉变氟碳彩砂。
有益效果：
本发明提供了一种具有抗菌性能的Ag/AgBr/TiO2复合催化剂改性的氟碳彩砂，以PEVE氟碳树脂为基体树脂，并通过Ag/AgBr/TiO2复合催化剂改性，在石英砂表面制备出一种Ag/AgBr/TiO2抗菌氟碳涂层，得到防霉变氟碳彩砂。对该防霉变氟碳彩砂的性能测试与表征结果显示改性涂层在可见光下具有优异的稳定性和抗菌性能。
具体实施例
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，作详细说明。本发明的方法如无特殊说明，均为本领域常规方法。
实施例1
一种防霉变氟碳彩砂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）Ag/AgBr/TiO2复合催化剂的制备：将十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，70℃水浴加热溶解后，加入TiO2，搅拌溶解60min后，加入AgNO3，继续搅拌4h后离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干即得AgBr/TiO2复合物；将AgBr/TiO2复合物加入去离子水中，搅拌、通氢气30min后，在氙灯下照射2h后离心烘干，研磨即得Ag/AgBr/TiO2复合催化剂，Ag元素的负载量占TiO2的30%；
（2）将3%重量份的PEVE氟碳树脂和2%重量份的Ag/AgBr/TiO2复合催化剂在混匀，得到A相；
（3）将83％重量份石英砂、0.8％重量份的气相二氧化硅、0.05％重量份的分散剂、0.08％重量份的消泡剂、0.08％重量份的氨基硅烷和0.08％重量份的颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，得到B相；
（4）将A相、B相、0.08％重量份的六亚甲基二异氰酸酯以及溶剂充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70℃恒温搅拌15min，得到防霉变氟碳彩砂。
实施例2
一种防霉变氟碳彩砂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）Ag/AgBr/TiO2复合催化剂的制备：将十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，70℃水浴加热溶解后，加入TiO2，搅拌溶解60min后，加入AgNO3，继续搅拌4h后离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干即得AgBr/TiO2复合物；将AgBr/TiO2复合物加入去离子水中，搅拌、通氢气30min后，在氙灯下照射2h后离心烘干，研磨即得Ag/AgBr/TiO2复合催化剂，Ag元素的负载量占TiO2的30%；
（2）将6%重量份的PEVE氟碳树脂和3%重量份的Ag/AgBr/TiO2复合催化剂在混匀，得到A相；
（3）将83％重量份石英砂、0.8％重量份的气相二氧化硅、0.05％重量份的分散剂、0.08％重量份的消泡剂、0.08％重量份的氨基硅烷和0.08％重量份的颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，得到B相；
（4）将A相、B相、0.08％重量份的六亚甲基二异氰酸酯以及溶剂充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70℃恒温搅拌15min，得到防霉变氟碳彩砂。
实施例3
一种防霉变氟碳彩砂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）Ag/AgBr/TiO2复合催化剂的制备：将十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，70℃水浴加热溶解后，加入TiO2，搅拌溶解60min后，加入AgNO3，继续搅拌4h后离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干即得AgBr/TiO2复合物；将AgBr/TiO2复合物加入去离子水中，搅拌、通氢气30min后，在氙灯下照射2h后离心烘干，研磨即得Ag/AgBr/TiO2复合催化剂，Ag元素的负载量占TiO2的30%；
（2）将10%重量份的PEVE氟碳树脂和5%重量份的Ag/AgBr/TiO2复合催化剂在混匀，得到A相；
（3）将83％重量份石英砂、0.8％重量份的气相二氧化硅、0.05％重量份的分散剂、0.08％重量份的消泡剂、0.08％重量份的氨基硅烷和0.08％重量份的颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，得到B相；
（4）将A相、B相、0.08％重量份的六亚甲基二异氰酸酯以及溶剂充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70℃恒温搅拌15min，得到防霉变氟碳彩砂。
在实施例1-3制备的防霉变氟碳彩砂上涂上大肠杆菌，结果如下：
在实施例1-3制备的防霉变氟碳彩砂上涂上金黄色葡萄球菌，结果如下：
由上述结果可以，防霉变氟碳彩砂具有很好的抗菌效果。因为Ag/AgBr/TiO2复合光催化剂的加入对空气中的细菌，霉菌有更好的净化以及抑菌的作用，对于各种霉菌的杀菌率达到了99%以上，拓宽了氟碳彩砂的用途，使其具备杀菌的性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (1)
1.一种防霉变氟碳彩砂，其特征在于：以PEVE氟碳树脂为基体树脂，并通过Ag/AgBr/TiO2复合催化剂改性得到的Ag/AgBr/TiO2防霉变氟碳彩砂；
由以下质量百分比的原料组成：PEVE氟碳树脂3％～10％；石英砂83％～97％；Ag/AgBr/TiO2复合催化剂2%-5%；气相二氧化硅0.8％～4.5％；分散剂0.05％～0.8％；消泡剂0.08％～1.2％；偶联剂0.08％～0.35％；固化剂0.08％～0.45％；颜料0.08％～0.45％；余量为溶剂；
所述Ag/AgBr/TiO2复合催化剂中，Ag元素的负载量占TiO2的30-60%；
所述的石英砂的粒径为80～400μm；
所述的偶联剂为氨基硅烷、异氰酸酯基硅烷偶联剂中的至少一种；
所述的固化剂为六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种；
所述的溶剂为异构二甲苯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、环己烷中的至少一种；
所述Ag/AgBr/TiO2复合催化剂的制备方法包括：将十六烷基三甲基溴化铵加入蒸馏水中，70℃水浴加热溶解后，加入TiO2，搅拌溶解60min后，加入AgNO3，继续搅拌4h后离心分离，沉淀物用蒸馏水和无水乙醇洗涤，烘干即得AgBr/TiO2复合物；将AgBr/TiO2复合物加入去离子水中，搅拌、通氢气30min后，在氙灯下照射2h后离心烘干，研磨即得Ag/AgBr/TiO2复合催化剂；
所述防霉变氟碳彩砂的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）将PEVE氟碳树脂和Ag/AgBr/TiO2复合催化剂混匀，得到A相；
（2）将石英砂、气相二氧化硅、分散剂、消泡剂、偶联剂和颜料混合均匀，再砂磨至细度为20～40μm，得到B相；
（3）将A相、B相、固化剂以及溶剂充分混合均匀，再将物料置于滚筒中，70～90℃恒温搅拌15～30min，得到防霉变氟碳彩砂。
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