CN1696214A

CN1696214A - 可净化城市空气消减大气污染物的外墙涂料

Info

Publication number: CN1696214A
Application number: CN 200510082722
Authority: CN
Inventors: 刘庄励
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2005-07-11
Publication date: 2005-11-16

Abstract

本发明提供了一种可以净化城市空气消减大气污染物的外墙涂料，该涂料是在传统的外墙涂料制造过程中在特定工序添加功能性添加剂配制而成。该添加剂以脱色电气石为主的多种材料制成。本涂料在保持了传统的外墙涂料对建筑物的保护、装饰功能之外，还会电离空气中的水分子持续在大气中释放负离子H₃O₂ ^－。该负离子通过化学分解、电性中和、物理吸附中作用可以有效地消减空气中由于燃煤和燃油产生的二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物(≤10μm)起到净化城市空气的作用。该涂料对传统外墙涂料的耐人工气候老化性、耐洗刷性和贮藏稳定性还有所提高。

Description

可净化城市空气消减大气污染物的外墙涂料

技术领域

本发明涉及环保及功能性装饰材料领域，特指一种具有净化城市空气消减大气污染物的装饰性外墙涂料的制造方法及产品。

背景技术

城市是人类工作、居住和生活的集中区域，由于人类的生产和生活需要大量的能源。这些能源绝大部分来源于化石燃料。由于大量的化石能源的燃烧向城市大气中排放了大量的污染物，其主要成份是二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物(≤10μm)。这些污染物排放到人口集中的城市上空，当大气环流活动不能很快地将这些污染物迅速扩散和稀释时，城市的空气会被严重的污染。而长期的在这种被污染的城市空气中生活和工作的人们，生存质量将大大下降，身心健康会受到不良的影响，会诱发呼吸系统疾病。大气污染严重时甚至会导致某些年老体弱的肺心病人死亡。

虽然近年来各级政府采取了一系列的措施来控制城市的大气污染。例如：在城市居民中实行燃煤改燃气、提高汽车尾气的排放标准、改用清洁能源、在城市及周边地区植树种草等多项环保措施，但城市空气质量仍未能尽如人意。对如何利用城市建筑物来净化空气、消减已排放到大气中的污染物并保护建筑物内工作和生活的人们，到目前为止还没有找到什么有效办法。本发明就是为净化城市空气消减大气污染物而制造出的功能性外墙涂料。当把这种涂料涂刷到城市建筑物的外立面干燥成膜之后，这种外墙涂料的涂膜既能起到保护和装饰建筑物、美化城市环境的同时，又能净化城市空气、消减大气中的二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物，从而达到净化城市空气、并在建筑物的外围给建筑物造成一道绿色屏障保护在建筑物内工作和生活的人们的作用。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可净化城市空气、消减大气污染物的外墙涂料的制造方法。

通常用于城市建筑物外墙涂饰的外墙涂料主要由以下几个组分组成：

1、粘接剂主要成份是由丙烯酸及酯类的水乳胶聚合物。

2、颜填料主要成份有金红石型钛白粉、轻质碳酸钙、煅烘高岭土、滑石粉及少量着色颜料。

3、各种助剂，如：增稠剂、分散剂、防冻剂、成膜助剂、防霉剂等。

4、稀释剂主要成份是去离子水。

经过配料、搅拌、分散研磨、调色、包装等工序形成一种均匀稳定粘稠的浆状物质。在保质期内经过一定的施工工艺涂饰到建筑物外立面，可使到五到十年基本完好的涂层。

本发明的技术路线在于不改变建筑外墙涂料的基本组成和工艺，在调色过程中加入经过脱色改性和表面处理的电气石微晶粉末，从而使外墙涂料既能保留原有的保护装饰功能，又能改善外墙涂料的稳定性和保色性，还能在涂层干燥之后不断电离空气中的水分子，使之变成带有OH^-自由基的空气离子，如：H₃O₂ ^-(H₂O·OH)。这些OH^-负离子的释放速率与电气石微晶的颗粒大小、分散程度有关，与空气中的湿度有关，与空气的流动速度和温度变化有关。一般来讲，在涂料中添加同样重量的电气石粉，颗粒越小，分散程度越高，空气中水分含量越高，在空气中产生的羟基负离子的数量就越多。这些羟基负离子在空气中和由于燃煤和燃油产生的SO₂和NOx等污染物分子发生化学反应生成H₂SO₃和HNO₃。其中部分H₂SO₃和HNO₃会和OH-负离子结合而沉降到地表；一部分H₂SO₃和HNO₃将会与空气中的水分子结合，透过涂层的半透膜与涂层中的CaCO₃或墙体材料中的固化的硅酸盐水泥中的碱性物质中和形成硝酸盐和亚硫酸盐而成为硅酸盐水泥中的一个组分。而可吸入颗粒物，由于其粒径(≤10μm)微小而易带正电荷，所以容易与带负电荷的羟基负离子结合，最终形成电中性的较大颗粒而无法继续在空气中漂浮而沉降到地面。从而达到了净化城市空气消减大气污染物的目的。

研究表明，该外墙涂料在净化空气、消减由于燃煤燃油产生的二氧化硫(SO₂)、氮氧化物(NOx)和可吸入颗粒物浓度时不但对涂料的传统性能没有任何不良影响，而且对外墙涂料的耐人工气候老化性能、耐洗刷性能和贮藏稳定性还有所提高。

本发明的内容是：

1、对经过超细粉碎的电气石粉料或浆料进行脱色处理以减少电气石中Fe₂O₃的含量，提高电气石的热电性能。脱色原理为用还原剂来处理经过超细粉碎的电气石粉料或浆体，使电气石微晶中的Fe₂O₃全部还原为FeO，黑电气石的颜色也就由(Fe₃O₄)的黑色转化为FeO的黄色，而全部Fe⁺³转化为Fe⁺²就使得电气石晶格中电荷重心不重合的现象更为严重。还原剂可使用氢气或草酸。然后把经过脱色处理的电气石微晶进行表面处理。其中电气石含量为60-80％，硅酸铝或叶腊石占30-50％，钛酸酯偶联剂或乙二醇、硬脂酸铝0、5-8％，从而得到改性的电气石粉或浆体。

2、在按常规制造的水性外墙涂料的调色阶段，在加入调色色浆前，先加入0、5-2％的改性电气石微晶浆料，然后加入配方规定量的色浆，充分搅拌30分钟后检查涂料的颜色与细度，合格后包装入库。

3、溶剂型外墙涂料应在配料阶段把按重量比0、4-2％的改性电气石微晶粉料与颜料、填料等粉料在搅拌情况下加入到已称好重的粘接剂中，然后分散研磨调色。

实施例一：

水性功能性外墙涂料其组分为15％纯丙乳液、15％金红石二氧化钛、17％轻钙、10％煅烧高岭土、10％各种助剂，调色阶段加入1、5％改性电气石微晶浆体(脱色电气石粉35％、15％硅酸铝或叶腊石、1％乙二醇、1％硬脂酸铝)，再加入2％调色色浆充分搅匀，制成可净化城市空气消减大气污染物的外墙涂料。

实施例二：

溶剂型功能外墙涂料其组分为15％金红石型二氧化钛、30％溶剂型树脂(如：溶剂型丙烯酸树脂、聚氨酯树脂或氟碳树脂)、其他颜料2-5％、助剂3％、填充料8％、0、8％改性电气石微晶粉体(其中脱色电气石粉78％，硅酸铝或叶腊石20％，钛酸酯偶联剂1％、硬脂酸铝1％)均匀配置后放入研磨机分散研磨，当细度合格后调色，即可制成可净化城市空气消减大气污染物的溶剂型外墙涂料。

Claims

1、一种具有净化城市空气消减大气污染物的装饰性外墙涂料，其特征是除具有传统外墙涂料对建筑物的保护和装饰功能外，还可以净化城市空气消减由于燃煤燃油等原因造成的大气污染物，提高空气质量。

2、根据权利1所述的外墙涂料，其特征在于其中会有可净化城市空气消减大气污染物的功能性添加剂。此添加剂分为水性和溶剂性涂料两种。

3、根据权利2所述的功能性添加剂，其特征在于(1)以电气石矿物为主的多种材料组成，(2)电气石为超细加工，粒径小于6μm的粉体或浆体，该粉体和浆体经过脱色处理，提高了电气石的热电效应，(3)功能性添加剂其他组分包括有硅酸铝、叶腊石或钛酸酯偶联剂、乙二醇、硬脂酸铝，(4)功能性添加剂之重量比为：电气石60-80％，硅酸铝或叶腊石30-50％，钛酸酯偶联剂或乙二醇、硬脂酸铝0、5-8％。