ES2823198T3 - Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies - Google Patents

Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies Download PDF

Info

Publication number
ES2823198T3
ES2823198T3 ES18164768T ES18164768T ES2823198T3 ES 2823198 T3 ES2823198 T3 ES 2823198T3 ES 18164768 T ES18164768 T ES 18164768T ES 18164768 T ES18164768 T ES 18164768T ES 2823198 T3 ES2823198 T3 ES 2823198T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
weight
composition according
photocatalytic composition
photocatalytic
dimension
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
ES18164768T
Other languages
English (en)
Inventor
Massimo Bernardoni
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Am Tech Ltd
Original Assignee
Am Tech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Am Tech Ltd filed Critical Am Tech Ltd
Application granted granted Critical
Publication of ES2823198T3 publication Critical patent/ES2823198T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00—Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/06—Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • B01J21/063—Titanium; Oxides or hydroxides thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/20—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state
    • B01J35/23—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their non-solid state in a colloidal state
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • B01J35/39—Photocatalytic properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/40—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by dimensions, e.g. grain size
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
    • B01J37/0215—Coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B14/00—Use of inorganic materials as fillers, e.g. pigments, for mortars, concrete or artificial stone; Treatment of inorganic materials specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone
    • C04B14/02—Granular materials, e.g. microballoons
    • C04B14/26—Carbonates
    • C04B14/28—Carbonates of calcium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • C04B28/04—Portland cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
    • C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
    • C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/30—Water reducers, plasticisers, air-entrainers, flow improvers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00017—Aspects relating to the protection of the environment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482—Coating or impregnation materials
    • C04B2111/00508—Cement paints
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0081—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 as catalysts or catalyst carriers
    • C04B2111/00827—Photocatalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/20—Resistance against chemical, physical or biological attack
    • C04B2111/2038—Resistance against physical degradation
    • C04B2111/2061—Materials containing photocatalysts, e.g. TiO2, for avoiding staining by air pollutants or the like
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00—Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/91—Use of waste materials as fillers for mortars or concrete

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

Una composición fotocatalítica a base de cemento, que comprende: (a) del 15 al 60 % en peso de al menos un aglomerante de cemento; (b) del 0,5 al 12 % en peso de al menos un fotocatalizador; (c) del 0,02 al 3 % en peso de al menos un éter de celulosa; (d) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un agente fluidificante; (e) del 10 al 50 % en peso de al menos un primer relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 100 μm; (f) del 10 al 50 % en peso de al menos un segundo relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 30 μm; (g) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo;

Description

DESCRIPCIÓN
Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies
La presente invención se refiere a una composición fotocatalítica a base de cemento y el uso de la misma para obtener pinturas al agua, en particular, para aplicaciones exteriores
La fotocatálisis es un fenómeno natural relacionado con algunas sustancias, conocidas como fotocatalizadores, que, cuando son irradiados con luz de una longitud de onda adecuada, son capaces de catalizar algunas reacciones químicas. En particular, en presencia de aire y luz, los procesos oxidativos se activan sobre una superficie que contiene una sustancia fotocatalítica, lo que lleva a la transformación y/o descomposición de sustancias contaminantes orgánicas e inorgánicas (microbios, óxidos de nitrógeno, productos aromáticos policondensados, benceno, dióxido de azufre, monóxido de carbono, formaldehído, acetaldehído, metanol, etanol, benceno, etilbenceno, metilbenceno, monóxido y dióxido de nitrógeno). Tales sustancias contaminantes y/o tóxicas se transforman, a través del proceso de fotocatálisis, en sustancias inocuas que pueden ser lavadas por el agua de la lluvia o mediante lavado, tales como nitrato sódico (NaNO3), sulfato cálcico (CaSO4), nitrato cálcico (Ca(NO3)2) y carbonato cálcico (CaCO3).
Por tanto, los procesos fotocatalíticos pueden usarse para reducir considerablemente los contaminantes presentes en el medio ambiente, tales como los producidos por los gases de escape de automóviles, fábricas, calefacciones domésticas y otras fuentes y, al mismo tiempo, para eliminar mohos y bacterias que degradan las superficies exteriores de los edificios u otras estructuras.
Los fotocatalizadores son generalmente compuestos metálicos tales como dióxido de titanio, TiO2 , el más activo y el más usado, óxido de zinc, ZnO, y otros óxidos y sulfuros (CeO2 , ZrO2 , SnO2 , CdS, ZnS, etc.).
Se ha invertido mucho esfuerzo para proporcionar composiciones que contengan un fotocatalizador para su uso en el revestimiento de superficies de edificios que se puedan aplicar con los medios empleados habitualmente en la industria de la construcción; tales composiciones garantizan un efecto fotocatalítico significativo y duradero, a la vez que garantizan un efecto estético satisfactorio, así como, por supuesto, unos costes no excesivos, de tal forma que permiten la aplicación de las mismas a gran escala.
Según la técnica anterior, el producto fotocatalítico normalmente se incorpora en formulaciones de pinturas o barnices con base sustancialmente orgánica de tipo convencional. Sin embargo, tales formulaciones, puesto que son de naturaleza orgánica, experimentan la acción de la transformación y/o descomposición catalizadas por el fotocatalizador, por lo que las propiedades del revestimiento aplicado se degradan a lo largo del tiempo, con fenómenos de desprendimiento y pulverización, y provocan un rápido deterioro de las propiedades fotocatalíticas originales.
También se conocen en la técnica composiciones a base de cemento que comprenden un fotocatalizador.
Por ejemplo, en la solicitud de patente WO 2009/013337, se describen composiciones fotocatalíticas que comprenden: un aglomerante hidráulico; un agente superfluidificante policarboxílico o acrílico; un éter de celulosa con viscosidad comprendida entre 10000 y 120000 mPa.s; un agente adhesivo; un relleno mineral calcáreo, silícico o silicocalcáreo; un fotocatalizador. Tales composiciones se proporcionarían con unas propiedades reológicas tales que las hagan especialmente adecuadas para su aplicación sobre superficies grandes, sin goteo ni deformaciones.
En la solicitud de patente WO 2013/018059, se describe una pintura en polvo fotocatalítica para su uso diluida en agua que comprende: cemento Portland combinado con dióxido de titanio fotocatalítico en forma de nanopartículas; una sustancia inerte calcárea con un tamaño máximo de partícula inferior a 100 pm, celulosa con una viscosidad inferior a 1000 mPa.s; un agente fluidificante; un agente antiespumante; un polímero vinílico; pigmentos. Tal composición también comprende al menos uno de los aditivos siguientes: metacaolín, formiato cálcico y tierra de diatomeas. El solicitante ha abordado el problema técnico de proporcionar una composición fotocatalítica a base de cemento útil para obtener pinturas al agua, en concreto revestimientos para paredes de espesor muy pequeño, en particular, para aplicaciones exteriores, que es capaz de:
(a) garantizar un alto efecto fotocatalítico que es estable a lo largo del tiempo, incluso con cantidades de fotocatalizador relativamente bajas, generalmente inferiores al 10 % en peso;
(b) permitir la preparación y aplicación de la pintura al agua con medios convencionales, tales como los usados para trabajos de pintura habituales, con óptimos resultados en términos de uniformidad del revestimiento y resistencia del mismo a los agentes atmosféricos;
(c) usar productos exentos de efectos tóxicos o peligrosos, sin usar metales pesados y disolventes orgánicos, en particular, disolventes aromáticos, con el fin de obtener un producto con un contenido de compuestos orgánicos volátiles (COV) inferior a 0,35 g/l.
Estos y otros objetivos que se ilustrarán mejor a continuación en el presente documento han sido alcanzados por el solicitante mediante una composición fotocatalítica a base de cemento, como se define en la descripción siguiente y las reivindicaciones adjuntas, que permite obtener, además de los resultados descritos anteriormente, una mejor reflectancia de la radiación visible, en particular, debido al uso de una combinación de rellenos minerales calcáreos que tienen diferente tamaño de partícula. Además, la adición de un silano en forma de polvo, como se describe mejor a continuación en el presente documento, garantiza una mayor hidrofobicidad a la pintura al agua y, por lo tanto, una mejor resistencia a la acción de los agentes atmosféricos.
Por lo tanto, en un primer aspecto, la presente invención se refiere a una composición fotocatalítica a base de cemento, que comprende:
(a) del 15 al 60 % en peso de al menos un aglomerante de cemento;
(b) del 0,5 al 12 % en peso de al menos un fotocatalizador;
(c) del 0,02 al 3 % en peso de al menos un éter de celulosa;
(d) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un agente fluidificante:
(e) del 10 al 50 % en peso de al menos un primer relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 100 pm;
(f) del 10 al 50 % en peso de al menos un segundo relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 30 pm;
(g) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo. Preferiblemente, la composición fotocatalítica comprende una en la que:
(a) el al menos un ligante de cemento es del 20 al 50 % en peso;
(b) el al menos un fotocatalizador es del 1 al 8 % en peso;
(c) el al menos un éter de celulosa es del 0,05 al 1,5 % en peso,
(d) el al menos un agente fluidificante es del 0,1 al 2 % en peso;
(e) el al menos un primer relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen un tamaño no superior a 100 pm es del 15 al 35 % en peso;
(f) el al menos un segundo relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen un tamaño no superior a 30 pm es del 15 al 35 % en peso;
(g) el al menos un silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo es del 0,05 al 3 % en peso. En el ámbito de la presente descripción y las reivindicaciones adjuntas, las cantidades de los diversos componentes de la composición fotocatalítica se expresan, excepto cuando se indique lo contrario, como porcentajes en peso con respecto al peso total de la propia composición.
En un segundo aspecto, la presente invención se refiere al uso de una composición fotocatalítica a base de cemento como se ha definido anteriormente para revestir artefactos de construcción con el fin de reducir la presencia de agentes contaminantes.
Además, la presente invención se refiere al uso de una composición fotocatalítica a base de cemento como se ha definido anteriormente para revestir superficies hechas de metal, madera o material plástico, p. ej., cloruro de polivinilo (PVC). Con respecto al aglomerante de cemento (a), este está generalmente fabricado de un material de cemento hidráulico en forma de polvo en estado seco que, cuando se mezcla con agua, forma un material plástico que es capaz de consolidar y endurecer tras un tiempo suficiente para permitir la aplicación del mismo en el estado plástico. Preferiblemente, el ligante de cemento es cemento Portland.
Preferiblemente, el fotocatalizador (b) es dióxido de titanio en forma fotocatalítica, es decir, principalmente en forma catalítica de anastasa. El dióxido de titanio fotocatalítico, tiene preferiblemente un tamaño de partícula tal que al menos el 95 % en peso tiene un tamaño no superior a 50 nm, más preferiblemente no superior a 20 nm. Preferiblemente, el dióxido de titanio fotocatalítico tiene un área superficial comprendida entre 100 y 500 m2/g. El dióxido de titanio fotocatalítico también se puede usar mezclado con dióxido de titanio no fotocatalítico, por ejemplo, en su forma cristalina rutilo, que permite otorgar un intenso color blanco a la composición. Preferiblemente, el dióxido de titanio no fotocatalítico está presente en una cantidad del 0,5 al 20 % en peso, más preferiblemente del 1 al 15 % en peso. En cuanto al éter de celulosa (c), este tiene preferiblemente una viscosidad Brookfield RVT a 20 °C de 100 a 70000 mPa.s, más preferiblemente de 100 a 30000 mPa.s, aún más preferiblemente de 200 a 10000 MPa.s. La viscosidad puede medirse, por ejemplo, en una solución al 2 % en peso en agua. En particular, el éter de celulosa puede seleccionarse de: etilcelulosa, hidroxipropilcelulosa, metilhidroxipropilcelulosa, metilcelulosa, carboximetilcelulosa, metilcarboxietilcelulosa o mezclas de las mismas. Se pueden encontrar productos de este tipo en el mercado, por ejemplo, con las marcas comerciales Culminal™, Walocel™ y Tylose™.
El agente fluidificante (d) puede seleccionarse de entre los productos empleados habitualmente en el campo del cemento. Estos son normalmente polímeros vinílicos o acrílicos tales como, por ejemplo: acetato de polivinilo, versatato de polivinilo, acrilato de polibutilo o copolímeros de los mismos (productos comercializados por Elotex). Preferiblemente, el agente fluidificante es un agente superfluidificante, p. ej., policarboxilato, más específicamente un copolímero de un ácido mono- o dicarboxílico insaturado y un comonómero insaturado polimerizable. Los ejemplos de ácidos mono- o dicarboxílicos incluyen: ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido crotónico, ácido maleico, ácido fumárico, ácido itacónico, ácido citracónico y similares. Los ejemplos de comonómeros instaurados polimerizables incluyen: mono(met)acrilato de polialquilenglicol (p. ej., monoacrilato de trietilenglicol y monoacrilato de polietilenglicol, en los que el polietilenglicol tiene un peso molecular promedio de 200 a 1000). Se pueden encontrar productos de este tipo en el mercado, por ejemplo, con la marca comercial Melflux™.
Con respecto a los rellenos minerales calcáreos (e) y (f), el primer relleno mineral calcáreo está en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen un tamaño no superior a 100 pm, preferiblemente no superior a 70 pm, mientras que el segundo relleno mineral calcáreo está en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen un tamaño no superior a 30 pm, preferiblemente no superior a 20 pm. Preferiblemente, el primer relleno mineral calcáreo está en forma de partículas de las que no más del 5 % en peso tienen un tamaño no superior a 30 pm, preferiblemente no superior a 20 pm. Los rellenos minerales calcáreos, definidos, por ejemplo, en la norma UNI EN 12620:2008, son minerales calcáreos finamente subdivididos, que contienen principalmente carbonato cálcico (generalmente el contenido de carbonato cálcico es al menos igual al 75 % en peso). Preferiblemente, los rellenos minerales calcáreos (e) y (f) están presentes en una proporción en peso (e)/(f) de entre 0,2 y 2,0, más preferiblemente entre 0,5 y 1,5 El solicitante cree que la adición del segundo relleno mineral calcáreo, que tiene un tamaño de partícula más fino que el primero, permite obtener un revestimiento de mayor calidad, ya que los gránulos más pequeños rellenan los intersticios presentes entre las partículas de los otros materiales, en particular, entre las partículas del fotocatalizador.
Con respecto al silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo (g), este es generalmente un silano orgánico depositado sobre un soporte inorgánico, tal como sílice o silicatos. Preferiblemente, el silano depositado está en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen un tamaño no superior a 100 pm, preferiblemente no superior a 80 pm.
Preferiblemente, el silano es un alquiltrialcoxisilano de fórmula R1Si(OR2)3, donde R1 es un alquilo C1-C18, preferiblemente C4-C12, lineal o ramificado, mientras que los grupos R2 , iguales o diferentes entre sí, son alquilos, lineales o ramificados, C1-C6 , preferiblemente C1-C4. Por ejemplo, el silano es i-butiltrietoxisilano, n-octiltrietoxisilano, i-octiltrietoxisilano.
Preferiblemente, la composición fotocatalítica según la presente invención comprende además al menos un polímero vinílico hidrofobizado (h), que permite aumentar además las propiedades hidrofóbicas de la pintura al agua. Tal polímero (h), disponible en forma de polvo, se puede añadir preferiblemente en una cantidad del 1 al 20 % en peso, más preferiblemente del 3 al 10 % en peso. Preferiblemente, el polímero vinílico hidrofobizado es un terpolímero de cloruro de vinilo, etileno y éster vinílico CH2=CH-O-C(=O)-R, donde R es un alquilo, lineal o ramificado, C4-C24, p. ej., laurato de vinilo. Se pueden encontrar productos de este tipo en el mercado, por ejemplo, con la marca comercial Vinnapas™.
También como agente hidrofobizante, se puede añadir al menos una sal de un ácido carboxílico de cadena larga (i) a las composiciones fotocatalíticas según la presente invención, por ejemplo, estearato cálcico y similares. La cantidad de dicha sal está comprendida generalmente entre el 0,01 y el 5 % en peso, más preferiblemente entre el 0,1 y el 2 % en peso.
La composición fotocatalítica según la presente invención también puede comprender aditivos adicionales usados habitualmente en este tipo de productos, tales como: agentes antiespumantes, pigmentos, aditivos aireantes, metacaolín, formiato cálcico, tierra de diatomeas, etc.
La composición fotocatalítica según la presente invención se puede producir según técnicas conocidas, mezclando los diversos componentes en estado seco en cualquier orden, usando un mezclador mecánico adecuado, p. ej., un mezclador planetario, durante un tiempo suficiente para obtener una buena homogeneización.
Para preparar la pintura al agua, se añade agua a la composición catalítica en una proporción predeterminada, mezclando hasta que se obtiene un producto fluido y homogéneo.
La proporción en peso de agua y aglomerante de cemento (a) puede variar dentro de unos límites amplios en función de la especificidad de los componentes usados y la técnica de aplicación que se desea emplear. La proporción en peso de agua/aglomerante está comprendida generalmente entre 0,2 y 0,8.
La aplicación de la pintura al agua puede hacerse con medios convencionales, tales como los usados para trabajos habituales de pintura, como brochas y rodillos, o incluso espátulas, paletas, bombas a presión atmosférica, etc. La aplicación puede hacerse en edificios de diversos tipos, tales como estructuras de muros, tanto exteriores como interiores, azulejos, losas, estructuras prefabricadas, construcciones de cemento tales como barreras de absorción del sonido y barreras New Jersey, túneles, hormigón expuesto, partes constituyentes de edificios urbanos o mobiliario urbano. Tras su aplicación y secado, el espesor de la capa de composición fotocatalítica puede variar dentro de unos límites amplios en función de la construcción y el efecto fotocatalítico que se desea obtener. Generalmente, un espesor de 0,05 mm a 1 mm, más preferiblemente de 0,1 a 0,5 mm es suficiente.
Los ejemplos siguientes se proporcionan meramente con fines ilustrativos de la presente invención y no se deben entender como limitantes del alcance protector definido por las reivindicaciones adjuntas.
EJEMPLO 1
Se obtuvo una composición fotocatalítica según la presente invención mezclando los componentes siguientes en las cantidades indicadas en la Tabla 1.
TABLA 1
Figure imgf000005_0001
Se preparó una pintura al agua mezclando la composición antes mencionada con agua en una proporción del 60 % en peso. Se aplicó la pintura al agua sobre una muestra con un espesor promedio igual a 0,3 mm y se midieron las características de reflectancia de luz solar y emitancia térmica. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
TABLA 2.
Figure imgf000005_0002
Figure imgf000006_0001
La reflectancia solar es la fracción de radiación solar incidente que es reflejada por una superficie irradiada; puede variar de cero, para una superficie totalmente absorbente, a 1 (es decir, el 100 %), para una superficie perfectamente reflectante. La emisividad térmica es la razón entre la radiación térmica realmente emitida por una superficie y la emisión máxima teórica a la misma temperatura; también varía de 0 a 1. Una superficie de revestimiento con alta reflectancia solar absorbe solo una pequeña parte de la radicación solar incidente. Además, si la superficie de revestimiento tiene una emisividad térmica alta, la mayoría de la energía solar absorbida es devuelta al ambiente exterior.
Por tanto, el producto obtenido puede etiquetarse como «Energy Star», que garantiza una reflectancia solar superior al 65 %, situándose así como uno de los mejores productos existentes actualmente en el mercado.

Claims (18)

  1. REIVINDICACIONES
  2. I. Una composición fotocatalítica a base de cemento, que comprende:
    (a) del 15 al 60 % en peso de al menos un aglomerante de cemento;
    (b) del 0,5 al 12 % en peso de al menos un fotocatalizador;
    (c) del 0,02 al 3 % en peso de al menos un éter de celulosa;
    (d) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un agente fluidificante;
    (e) del 10 al 50 % en peso de al menos un primer relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 100 pm;
    (f) del 10 al 50 % en peso de al menos un segundo relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 30 pm;
    (g) del 0,05 al 5 % en peso de al menos un silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo; 2. Composición fotocatalítica según la reivindicación 1, en la que:
    (a) el al menos un aglomerante de cemento Portland es del 20 al 50 % en peso;
    (b) el al menos un fotocatalizador es del 1 al 8 % en peso;
    (c) el al menos un éter de celulosa es del 0,05 al 1,5 % en peso,
    (d) el al menos un agente fluidificante es del 0,1 al 2 % en peso;
    (e) el al menos un primer relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 100 pm es del 15 al 35 % en peso;
    (f) el al menos un segundo relleno mineral calcáreo en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 30 pm es del 15 al 35 % en peso;
    (g) el al menos un silano depositado sobre un soporte inorgánico en forma de polvo es del 0,05 al 3 % en peso;
  3. 3. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el ligante de cemento (a) es un cemento Portland.
  4. 4. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el fotocatalizador (b) es dióxido de titanio fotocatalítico, principalmente en forma cristalina de anatasa.
  5. 5. Composición fotocatalítica según la reivindicación 4, donde el dióxido de titanio fotocatalítico tiene una granulometría tal que al menos el 95 % en peso tiene una dimensión no superior a 50 nm, preferiblemente no superior a 20 nm.
  6. 6. Composición fotocatalítica según la reivindicación 4 o 5, donde el dióxido de titanio fotocatalítico es una mezcla con un dióxido de titanio no fotocatalítico.
  7. 7. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el éter de celulosa (c) tiene una viscosidad Brookfield RVT a 20 °C de 100 a 70000 mPa.s, preferiblemente de 100 a 30000 MPa.s, más preferiblemente de 200 a 10000 MPa.s.
  8. 8. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las realizaciones anteriores, donde el primer relleno mineral calcáreo (e) está en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 70 pm, mientras que el segundo relleno calcáreo (f) está en forma de partículas de las cuales al menos el 95 % en peso tiene una dimensión no superior a 20 pm.
  9. 9. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las realizaciones anteriores, donde el primer relleno mineral calcáreo (e) está en forma de partículas de las que no más del 5 % en peso tienen una dimensión no superior a 30 pm, preferiblemente no superior a 20 pm.
  10. 10. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde los rellenos minerales calcáreos (e) y (f) están presentes en una proporción en peso (e)/(f) de 0,2 a 2,0, preferiblemente de 0,5 a 1,5.
  11. I I . Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde el silano depositado (g) está en forma de partículas de las que al menos el 95 % en peso tienen una dimensión no superior a 100 pm, preferiblemente no superior a 80 pm.
  12. 12. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además: al menos un polímero vinílico hidrofobizado (h), preferiblemente un terpolímero de cloruro de vinilo, etileno y un éster vinílico CH2=CH-O-C(=O)-R, donde R es un alquilo, lineal o ramificado, C4-C24.
  13. 13. Composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además: (i) al menos una sal de un ácido carboxílico de cadena larga.
  14. 14. Uso de una composición fotocatalítica según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 13, para revestir artefactos de construcción con el fin de reducir la presencia de agentes contaminantes.
  15. 15. Uso según la reivindicación 14, donde se añade agua a la composición catalítica en una proporción predeterminada, mezclando hasta que se obtiene un producto fluido y homogéneo.
  16. 16. Uso según la reivindicación 15, donde la proporción en peso de agua y el aglomerante de cemento (a) es de 0,2 a 0,8.
  17. 17. Uso según una cualquiera de las reivindicaciones de 14 a 16, donde, tras su aplicación y secado, la composición fotocatalítica forma una capa de revestimiento que tiene un espesor de 0,05 mm a 1 mm, preferiblemente de 0,1 a 0,5 mm.
  18. 18. Uso de una composición fotocatalítica a base de cemento según una cualquiera de las reivindicaciones de 1 a 13, para revestir superficies hechas de metal, madera o material plástico, p. ej., cloruro de polivinilo (PVC).
ES18164768T 2014-03-26 2015-03-25 Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies Active ES2823198T3 (es)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ITMI20140514 2014-03-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2823198T3 true ES2823198T3 (es) 2021-05-06

Family

ID=50819834

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18164768T Active ES2823198T3 (es) 2014-03-26 2015-03-25 Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies
ES15720434.8T Active ES2682208T3 (es) 2014-03-26 2015-03-25 Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para obtener pinturas al agua, en particular, para aplicaciones exteriores

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES15720434.8T Active ES2682208T3 (es) 2014-03-26 2015-03-25 Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para obtener pinturas al agua, en particular, para aplicaciones exteriores

Country Status (25)

Country Link
US (1) US10773242B2 (es)
EP (2) EP3122695B1 (es)
JP (1) JP6570613B2 (es)
CN (1) CN106458757B (es)
AU (1) AU2015237792B2 (es)
BR (1) BR112016021952B1 (es)
CA (1) CA2943591C (es)
CY (1) CY1120498T1 (es)
DK (1) DK3122695T3 (es)
ES (2) ES2823198T3 (es)
HR (1) HRP20181186T1 (es)
HU (1) HUE039537T2 (es)
LT (1) LT3122695T (es)
MX (1) MX2016012510A (es)
MY (1) MY189169A (es)
PH (1) PH12016501843A1 (es)
PL (1) PL3122695T3 (es)
PT (1) PT3122695T (es)
RS (1) RS57513B1 (es)
RU (1) RU2678247C2 (es)
SG (1) SG11201607899QA (es)
SI (1) SI3122695T1 (es)
TR (1) TR201810946T4 (es)
WO (1) WO2015145375A1 (es)
ZA (1) ZA201606496B (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3475243A1 (en) * 2016-06-27 2019-05-01 AM Technology Limited Photocatalytic compositions, and uses thereof for obtaining water paints
CN106905728A (zh) * 2017-03-23 2017-06-30 柳州弘天科技有限公司 一种防污涂料
US9809468B1 (en) 2017-08-18 2017-11-07 Ashli Iyer Jain Water disinfection system using functional mixture, copper foam catalyst, continuous flow, UV radiation, optical pipe
JP6836252B2 (ja) * 2019-04-07 2021-02-24 株式会社ワンウィル 水性塗料
DE102019119375B3 (de) * 2019-07-17 2020-10-01 Technische Universität Bergakademie Freiberg Kompositplatte und Verfahren zum Herstellen einer Kompositplatte

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19514033A1 (de) * 1995-04-13 1996-10-17 Huels Chemische Werke Ag Verfahren zur Untersuchung silanbehandelter, anorganischer Materialien
IT1292378B1 (it) * 1997-06-19 1999-02-08 Italcementi Spa Uso di additivi organici per la preparazione di composizioni cementizie con migliorate proprieta' di costanza di colore
US6406536B1 (en) * 1997-06-19 2002-06-18 Italcementi S.P.A. Organic additives for the preparation of cementitious compositions with improved constancy of color
ITMI20030291A1 (it) * 2003-02-18 2004-08-19 Italcementi Spa Massello per pavimentazione fotocatalitica a base cementizia
EP1524249A1 (en) * 2003-10-16 2005-04-20 Global Engineering and Trade S.r.L. Cement paint
ITMI20071509A1 (it) * 2007-07-26 2009-01-27 Italcementi Spa Rivestimenti a base di leganti idraulici con reologia ottimale ed elevata attivita' fotocatalitica
KR20070092193A (ko) * 2007-08-24 2007-09-12 주식회사 세믹스 친환경 폴리머 마감용 모르터 조성물
JP2010138031A (ja) * 2008-12-11 2010-06-24 Ube Ind Ltd 水硬性組成物
JP2012096188A (ja) * 2010-11-04 2012-05-24 Toto Ltd 光触媒塗装体および光触媒コーティング液
DE102011003268A1 (de) * 2011-01-27 2012-08-02 Wacker Chemie Ag Staubreduzierungsmittel für Trockenmischungen von Baustoffformulierungen
FR2973024B1 (fr) * 2011-03-24 2014-03-21 Parexlanko Composition cimentaire seche pour la preparation d'une formulation humide d'enduit, de mortier ou de beton sans efflorescence
WO2013018111A1 (en) 2011-08-02 2013-02-07 C.I.M. CALCI IDRATE MARCELLINA SpA Self-cleaning, anti-smog, anti-mould photocatalytic powdered water based paint
ITMI20111642A1 (it) * 2011-09-12 2013-03-13 Italcementi Spa Manufatto cementizio a basso spessore ed elevate qualita' superficiali per applicazioni non strutturali, e metodo per la sua produzione
PL2890657T3 (pl) * 2012-10-18 2019-10-31 Dow Global Technologies Llc Zaprawa z hydroksyetylometylocelulozą do betonu samozagęszczalnego

Also Published As

Publication number Publication date
CN106458757B (zh) 2019-08-13
CN106458757A (zh) 2017-02-22
HRP20181186T1 (hr) 2018-09-21
MX2016012510A (es) 2017-06-08
CY1120498T1 (el) 2019-07-10
US10773242B2 (en) 2020-09-15
AU2015237792A1 (en) 2016-10-20
PH12016501843A1 (en) 2017-01-09
CA2943591A1 (en) 2015-10-01
EP3381883A1 (en) 2018-10-03
LT3122695T (lt) 2018-08-10
CA2943591C (en) 2023-09-05
TR201810946T4 (tr) 2018-08-27
ZA201606496B (en) 2018-06-27
RU2678247C2 (ru) 2019-01-24
MY189169A (en) 2022-01-31
JP2017515675A (ja) 2017-06-15
SI3122695T1 (sl) 2018-09-28
HUE039537T2 (hu) 2019-01-28
BR112016021952A2 (es) 2017-08-15
JP6570613B2 (ja) 2019-09-04
AU2015237792B2 (en) 2018-08-23
PL3122695T3 (pl) 2019-01-31
BR112016021952B1 (pt) 2022-09-20
SG11201607899QA (en) 2016-10-28
EP3381883B1 (en) 2020-07-15
PT3122695T (pt) 2018-08-03
EP3122695B1 (en) 2018-05-16
RU2016141863A3 (es) 2018-11-14
ES2682208T3 (es) 2018-09-19
EP3122695A1 (en) 2017-02-01
DK3122695T3 (en) 2018-08-06
US20170106350A1 (en) 2017-04-20
RS57513B1 (sr) 2018-10-31
WO2015145375A1 (en) 2015-10-01
RU2016141863A (ru) 2018-04-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2823198T3 (es) Composición fotocatalítica a base de cemento y uso de la misma para revestir artefactos de construcción o revestir superficies
US11161785B2 (en) Photocatalytic compositions, and uses thereof for obtaining water paints
AU2016322059A1 (en) Enclosed space including a photocatalytic coating and a lighting system
AU2015400285B2 (en) Photocatalytic composition based on an aerial binder and use thereof for the production of water-based paints, in particular for interior applications