WO2011009396A1

WO2011009396A1 - 涂料组合物及其应用

Info

Publication number: WO2011009396A1
Application number: PCT/CN2010/075299
Authority: WO
Inventors: 李宇平; 芦平; 崔静
Original assignee: 乐金电子(天津)电器有限公司
Priority date: 2009-07-20
Filing date: 2010-07-20
Publication date: 2011-01-27
Also published as: CN101953661A

Description

涂料组合物及其应用技术领域

本发明涉及一种涂料组合物，更具体地涉及一种含有光触媒的自清洁和不粘尘的涂料组合物以及该涂料组合物用于形成涂层的用途，例如在内壁表面含有所述涂层的吸尘器集尘盒。

背景技术

光触媒可以有效地降解曱醛、苯、曱苯、二曱苯、氨等污染物，并具有高效广谱的消毒性能，能将细菌或真菌译放出的毒素分解及无害化处理。二氧化钛是最常用的一种光触媒，它具有自洁性，在光线的作用下产生强烈催化降解功能，有效地降解空气中有毒有害气体，杀灭多种细菌，将细菌或真菌译放出的毒素分解及无害化处理，同时它还具备除臭、抗污等功能。

光触媒的上述作用在其以薄膜态存在时更显著，远高于以粉体态存在的形式。但是，现有技术中光触媒成膜技术都存在这样或那样的缺点：或者由于制备过程中涉及大量的水和有机物，所制备的薄膜在干燥过程中容易引起龟裂，限制了所制备膜的厚度；或者在控制光触媒颗粒尺寸的大小中存在孔径匹配的问题。

因此，需要一种将光触媒有效成膜的技术。

另一方面，吸尘器是一种室内清洁卫生的家用电器，用于清除地面、地毯、墙壁、家具、衣物及各种缝隙中的灰尘。一般来说，吸尘器主要包括抽吸装置和吸入管路，以电动机和风机为主形成的抽吸装置设置在机体内，吸入管路包括吸头和吸气管，吸头有向下开口的吸气口并通过吸气管的伸缩管和软管与机体内风机的进风口相通。

吸尘器运转时，电动机带动风机的叶轮高速旋转，将吸尘器内部的空气排出去，在吸尘器的内部形成瞬时真空，与外界大气之间形成一个相当高的负压差。在此负压差的作用下，吸头附近的灰尘连同空气一起通过吸气口吸入机体内的集尘盒内。含有灰尘的空气在机体的集尘盒内经过滤后，再从出气口排出到吸尘器外部。这样，就达到清除灰尘、洁净地面的效果。吸尘器的吸率分为多个可操作控制的挡次，适应地面、床面、地毯、沙发、墙角等不同清洁对象的作业面，以便更好地抽吸各处的灰尘。

但是，在现有技术的吸尘器的集尘盒中，盒体的内壁容易在吸尘器的使用中附着大量的灰尘，在吸尘器清理集尘盒时，由于静电的吸引灰尘并不易与盒体的内壁脱离，从而导致集尘盒的清理困难，给使用者带来不便。另一方面，由于盒体上附着大量灰尘，不但影响吸尘器的美观，而且还会造成原本透明材质的盒体的透明度下降，使用者无法直观地看到盒体内的灰尘和污物的沉积量，进而无法适时确定是否应该清理集尘盒以保持吸尘器正常运行。

因此，还存在一种对有效减少吸尘器集尘盒盒体粘尘问题的需要。

发明内容 ^ 明。

本发明的目的是提供一种自清洁和不粘尘的涂料组合物，其包含光固化成膜涂料和光触媒。这种涂料组合物可以容易地形成含有光触媒的涂层，并且所形成的涂层厚度均勾、质地光滑。

本发明人意外地发现 ,由本发明的涂料组合物形成的涂层不仅具有自清洁的能力，而且具有不粘尘的效果。

根据本发明的一方面，光触媒包含二氧化钛。在这种情况下，本发明的涂料组合物可以包含二氧化钛前体，其中所述二氧化钛前体选自钛酸烷基酯、卤化钛、卤代钛酸烷基酯、氟钛酸或六氟钛酸铵。

根据本发明的另一方面，上述光固化成膜涂料主要包含光活性低聚体、光活性单体和光引发剂，其中所述光活性低聚体优选选自不饱和聚酯树脂，丙烯酸化的环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚醚以及丙烯酸化聚丙烯酸酯中的一种或多种。

根据本发明的另一方面，本发明的涂料组合物还可以包含有机抗静电剂。

本发明还提供了所述涂料组合物用于形成自清洁和不粘尘涂层的用途，以及一种形成自清洁和不粘尘涂层的方法，包括在基材，优选塑料基材上施加本发明的涂料组合物。

本发明还提供一种吸尘器的集尘盒，所述集尘盒的盒体内壁上均匀涂布有由本发明的涂料组合物所形成的涂层。

附图说明

图 1是现有技术中立式真空吸尘器的外观结构示意图；图 2是现有技术中真空吸尘器用集尘盒分解结构示意图；图 3A是包含本发明二氧化钛涂层的 ABS基体与不含二氧化钛涂层的 ABS基体在灰尘（沙土、铜粉、蜡烛）倾倒前后的对比照片；图 3B是 ABS基体表面和本发明二氧化钛涂层的 SEM照片；以及图 4是本发明的吸尘器集尘盒与现有技术中的吸尘器集尘盒的粘尘效果比较图。

具体实施方式

本文中，术语"光触媒 "指的是能够加速光化学反应的催化剂。光触媒在特定波段光线的照射下产生光化学效应，它吸收相当于带隙能量以下的光能，使其电子获取一定的能量,脱离原子核及电子轨道的是光触媒表面产生很多电子 (e-)和空穴 (h+)对。这些电子空穴能与水或溶存的氧反应，产生氢氧根自由基（·ΟΗ )和超级阴氧离子（·0 )。这些空穴和氢氧根自由基的氧化能大于 120kcal/mol, 具有艮强的氧化能力，几乎能将所有构成有机物分子的化学键切断分解。由此光触媒达到净化空气、抗污除臭的作用。

另外，光触媒表面的这些电子 (e-)和空穴 (h+)对还能够中和靠近它的带电荷物质。这种作用可以大大减轻环境中非常普遍存在的静电不利影响的问题。

常用光触媒例如 GaP、 GaAs、 ZnO、 Sn0₂、 SrTi0₃、 W0₃、 Bi₂0₃、

Fe₂0₃和 Ti0₂等，其中最广泛使用的是二氧化钛（Ti0₂ )。这种二氧化钛多以纳米级提供，有时还掺杂某些金属如纳米银或其它金属氧化物。

适用于本发明的光触媒优选包含二氧化钛，并且二氧化钛可以是纳米级或微米级颗粒。优选二氧化钛的平均粒径为约 10nm-约 20μιη, 优选约 20-约 500nm, 最优选约 40nm。

如上述，光触媒可以广泛地应用于各种领域，而且当它们以薄膜形式存在时能够更显著地发挥其作用。但是，现有技术中的光触媒成膜技术要么工艺复杂，成膜速度緩慢导致耗时耗工；要么所形成的膜厚度不均，并且由于光触媒颗粒不能与所用成膜材料完全相容，以至于最终的膜表面粗糙，不能达到所需的工艺标准。本发明人正是在致力于克服这些缺陷的努力中，意外地发现当一种已知的光固化成膜涂料用作光触媒的成膜材料时，不仅能够快速简单地形成含有光触媒的涂层，而且所形成的涂层厚度均勾，质地光滑。

本文中，术语"光固化成膜涂料"是指在光照下能够容易地固化而成膜的涂料，其中所述光照条件一般是指提供可见光或紫外光，因为这两种波段的光可方便地获得，从而节约成本。由于在紫外光的作用下，光固化成膜涂料能够更加迅速地发生固化而成膜，因此优选紫外光。但是，也可以采用其它波长范围的光，只要在它们的照射下所述涂料能够发生聚合，从而固化成膜即可。这种光固化一般是因为所述涂料成分中的低聚体在光照作用下发生聚合反应而引起的。

这类光固化成膜涂料是已知的，其主要包含光活性低聚体、光活性单体和光引发剂等。

所述光活性低聚体可以是不饱和聚酯树脂，丙烯酸化的环氧树月旨、聚氨酯、聚酯、聚醚以及丙烯酸化聚丙烯酸酯等，其中由于其附着力强、抗化学腐蚀并且对颜料的润湿性好，丙烯酸化环氧树脂最广泛使用，但丙烯酸化聚氨酯综合性能优良。这类低聚体都是以自由基机理固化成膜。当然，也可以使用以阳离子机理固化成膜的非丙烯酸酯低聚体。既具有发生自由基固化的丙烯酸酯基团又具有发生阳离子固化的乙婦基团的杂化低聚体更是表现出良好的协同效应，因而也优选。

所述光活性单体一方面参与固化成膜，另一方面对粘度较大的光活性低聚体进行稀释。这种单体在结构上含有不饱和双键，如（曱基）丙烯酰基、乙烯基、烯丙基等。

所述光引发剂的作用是产生引发固化反应的活性基团如活性自由基或活性阳离子。自由基光引发剂例如包括安息香类、苯偶姻类、苯乙酮类、硫杂蒽酮类等。阳离子光引发剂例如包括重氮盐、二芳基碘输盐：: 芳基硫 ^盐、烷基硫鴒盐、铁芳烃盐、磺酰基酮及三芳固化速度等因素，能够选择合适组合的光活性低聚体、光活性单体和光引发剂。

适用于本发明的光固化成膜涂料优选交联型丙烯酸类涂料，例如环氧基丙烯酸树脂、双酚 A环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯 -双酚 A-环氧树脂杂化低聚物、聚氨酯丙烯酸酯等，其中一些光固化成膜涂料可直接商购。

本发明人意外地发现一类通常专用于纸张表面 UV油上光的打底油是特别适用于本发明的光固化成膜涂料。这种打底油一般称作水性 UV底油（可从供应商例如中山市中侨涂料粘胶有限公司、义乌高达复合材料有限公司等商购），通常专用于纸张表面 UV油上光，以提高 UV油光泽度和附着力，并减少 UV面油用量而防止爆纸现象产生。仅对光触媒具有良好的相容性，而且水性 UV底油在紫外线照射下迅速固化成膜的特性能够保持。这种良好的相容性确保了所形成的涂层质地均勾光滑。水性 UV底油的主要成份是丙烯酸类树脂低聚物、光引发剂和助剂例如光活性单体等，当它在紫外线照射下能发生自由基链式反应，迅速交联聚合，瞬间（小于 1秒）固化成膜。实际应用中，往往根据待施涂基体的材质来选择适合的水性 UV底油。适用于本发明的水性 UV底油优选塑料或树脂用水性 UV底油，包括但不限于 WUV-3B(主要成分环氧基丙烯酸树脂）、 WUV-3H (主要成分双酚 A环氧丙烯酸酯）、 WCP-MB (主要成分丙烯酸酯 -双酚 A-环氧树脂杂化低聚物 )或 EF-1037 (主要成分聚氨酯丙烯酸酯）等。尽管本发明优选使用水性 UV底油作为所述光固化成膜涂料，但是本领域技术人员很容易想到其它与水性 UV底油具有类似组成和性质的光固化成膜涂料也适用于本发明。

本发明的涂料组合物通过包含光固化成膜涂料，可以容易地将一般呈粉末状的光触媒施涂到基体上均匀成膜。该过程只需在室温下提供相应波段的光辐射即可实现，省去现有技术中一般必须的高温加热工序，从而大大简化了光触媒粉末成膜工艺。

当选定二氧化钛作为光触媒时，它在涂料组合物中的含量按质量计约为 0.5 %至 25 % , 优选约 3 %至 15 % , 更优选约 4 %至 6 % , 最优选约 5 %。如果二氧化钛的含量太高，会引起颗粒团聚而影响涂层的性能，但当含量太低时，所制得的涂层又不足以提供所期望的自清洁作用和不粘尘效果。至于二氧化钛的种类，没有特别限制，例如金红石型、锐钛矿型和板钛矿型都可以。

当本发明的涂料组合物包含二氧化钛时，该组合物还可以包含二氧化钛前体。

在本文中，术语"二氧化钛前体"指在一定条件下可以转化为二氧化钛的一类物质。考虑到本发明的涂料组合物最终要以简单的工艺转化为含二氧化钛的涂层，优选这些二氧化钛前体能够相对容易地转化成二氧化钛。这种情况下，优选二氧化钛前体能够水解，并且二氧化钛以外的水解产物最好在室温或稍微升高的温度下能够全部挥发掉。

满足这种性状的二氧化钛前体很多，包括但不限于钛酸烷基酯、卤代钛酸烷基酯、卤化钛、氟钛酸或六氟钛酸铵等。所述钛酸烷基酯中的烷基优选 d-c₆烷基，更优选 d-C₄烷基。其例子可以是钛酸曱酯、钛酸乙酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸异丁酯或钛酸叔丁酯或其组合，优选钛酸正丁酯。所述钛酸烷基酯中的烷基可以部分替换为素而成为代钛酸烷基酯，其优选曱基三氯钛酸酯、乙基三氯钛酸酯、正丙基三氯钛酸酯、异丙基三氯钛酸酯或正丁基三氯钛酸酯。所述！ ¾化钛包括但不限于四氟化钛、四氯化钛或二氯化钛。

根据所选定的二氧化钛前体，可以容易地确定合适的水解条件。例如，当使用六氟钛酸铵作为二氧化钛前体时，一般还会使用硼酸水溶液作为其中 F原子的夺取剂，从而加速六氟钛酸铵水解的进行。当使用钛酸正丁酯时，由于其遇水即快速水解，所以通常先加入有机溶剂如乙醇等将钛酸正丁酯稀译，再緩慢加入水进行水解，以防止二氧化钛沉淀生成。二氧化钛前体的具体用量要满足上述最终涂料组合物中的二氧化钛含量范围。

本发明人意外地发现当将光固化成膜涂料与二氧化钛前体联合使用时，固化后可以获得二氧化钛更均勾地分布在所述涂料中的涂层，而且这种均匀分布直接带来所述涂层能提供更好的自清洁和不粘尘效果的益处。不希望囿于任何理论，推测这可能是由于二氧化钛前体的使用使得所加入的二氧化钛颗粒充当结晶诱导剂，由此最终固化涂层中的二氧化钛颗粒基本来源于二氧化钛前体水解所得；显然，这种水解得到的二氧化钛颗粒能够更均勾地分布在涂料中。而且，二氧化钛前体与光固化成膜涂料本身就具有更好的相容性。另一方面，光固化成膜涂料的存在能相对缩短二氧化钛前体水解的时间 ,从而比传统的二氧化钛镀膜工艺更高效快速 ,这可能得益于由于光固化成膜涂料与二氧化钛前体的协同作用。

在本发明中，如果使用二氧化钛前体，涂料组合物的制备工艺优选先将任选已被溶剂稀释的二氧化钛前体与光固化成膜涂料混合，在不断搅拌的同时加入少量二氧化钛颗粒。这种条件下，后加入的二氧化钛颗粒可以充当结晶诱导剂，从而促进二氧化钛前体水解，生成二氧化钛并成膜。由此形成的涂层具有两层结构，底层主要是光固化成膜涂料固化形成的有机层，上层主要是二氧化钛前体水解形成的二氧化钛粒子功能层。这样的两层结构由于二氧化钛粒子主要分布在外表面，从而能够更好地发挥自清洁和不粘尘的作用。

为了进一步增强本发明涂料组合物的抗静电效果，可以在其中添加有机抗静电剂。常用的有机抗静电剂都可以用于本发明，但优选与聚醚型如' PEG型，、^括聚酰胺或聚酯酰胺的聚氧乙烯醚体系，曱氧基聚乙二醇曱基丙烯酸酯共聚物等；离子型，它是通过高分子化学反应将小分子盐类引入高分子侧基得到的，如季铵盐型和横酸盐型，并且它们可以单独或组合使用。这类有机抗静电剂可以容易地商购，包括但不限于 KJD-1、 KJD-2、 KJD-5、 KJD-8、 KJD-18、 KJD-195 , KJD-1210 , KJD-730 , HKD-321、 HKD-230 , HKD-200 , HKD-510 或 JZ。

们之间的均质化。混合过程中，各成分的添加顺序没有特别限制，只是在使用二氧化钛前体的情况下，优选在不断搅拌光固化成膜涂料和二氧化钛前体的过程中緩慢加入少量二氧化钛颗粒。可以根据实际需要在混合过程中使用水以外的水性有机溶剂，前提是这些溶剂在涂层形成中能够完全挥发掉。所述有机溶剂的例子有乙醇、曱醛、丙酮、丙醇等。在这些组分充分混合之后，通过施加光辐射如紫外光完成固化成膜。

本发明的涂料组合物可以通过本领域熟知的涂布技术实现，例如喷涂、辊涂、刷涂、旋涂、洗涂等在基体上形成均勾涂层。

作为涂层的载体材料可以是例如玻璃、陶瓷、金属之类的无机材料，或者是例如塑料、纸张、木材之类的有机材料本发明中，优选的载体材料是透明塑料，例如聚曱基丙烯酸曱酯（ΡΜΜΑ, 俗称压克力或有机玻璃）、聚碳酸酯（PC )、聚对苯二曱酸乙二醇脂（PET )、透明尼龙、丙烯腈-苯乙烯共聚物（AS )、丙烯腈-丁二烯 -苯乙烯共聚物（ABS )、聚砜（PSF )、聚丙烯（PP )等材质。

本发明的这种自清洁和不粘尘涂层应用广泛，可以施涂到墙壁、其它涂料、壁纸（布）、塑料、大理石、玻璃、陶瓷器物、瓷砖、地毯等的表面上，从而赋予这些表面强大的杀菌、除臭、净化、自洁以及不粘尘的效果。如果希望本发明涂层更优异地发挥自清洁作用，则优选提供一定波段的光照。最容易获得的光源是太阳光。

特别地，本发明的涂层可以作为吸尘器集尘盒的盒体涂层。通过应用本发明的这种涂层，当吸尘器工作时，由于盒体内壁上存在本发明的涂层（其中光触媒的存在使得该涂层可以起到导电层的作用 ), 从而降低了盒体内表面的电阻率，使集尘盒上已经产生的静电荷及时迅速泄漏，降低集尘盒上的静电荷保有量，以避免吸入到集尘盒中的灰尘在静电的作用下牢固的吸附在盒体内壁上影响到盒体的内部可视性。另外，涂层材料表面具有一定的润滑性，降低了摩擦系数，从而抑制和减少静电荷的产生，也使灰尘的附着更加困难。涂有本发明涂层的吸尘器集尘盒的盒体基本不粘着灰尘，从而大大方便了吸尘器的灰尘清除。本发明的涂料组合物可以在吸尘器的制造过程中直接涂布到其集尘盒的盒体上 ,不需要对现有吸尘器生产流水线进行任何设备改造或更新。现有吸尘器按照外形分类，可分为立式吸尘器、卧式吸尘器和便携式吸尘器等。图 1是现有技术中立式真空吸尘器的外观结构示意图。

如图所示，立式真空吸尘器是包括以下几部分：随着底面移动吸入含异物质的空气的吸嘴 60; 内置有通过吸嘴 60吸入含异物质空气的吸引力产生装置的机身 70; 设置在机身 70上部，供使用者使用吸尘器时可把持的把手 72。

吸嘴 60是通过形成在底面的吸入口吸入空气的部分。吸嘴 60的外观是由具备在底部的吸嘴底盖 60'和具备在上部的吸嘴集尘盖 60" 构成，并在吸嘴底盖 60'形成有外部空气的吸入通路的吸入口。一般在吸嘴 60的两侧具备有可以使机身 70容易移动的移动轮 62。

对于吸嘴 60来说,机身 70在一定角度范围内可转动。换言之，机身 70是在吸嘴 60的后方在一定的倾斜范围内可以转动结合，为了制约机身 70的转动，吸嘴 60的后端部具备旋转控制板 64。

所以，使用者一边用脚踩着旋转控制板 64的状态下，一边用手握持把手 72, 把机身 70向后方拉的时候，机身 70会向后方倾斜。这样，可以让使用者依据自身的身高来调节机身 70的角度，打扫地面。

一方面，机身 70的后面形成着电源线挂钩 71 , 电源线挂钩 71 是在机身 70的后面上下部分相互对称形成的，这样的一双电源线挂钩 71上缠绕着所保管的电源线 C。

机身 70的内部设置有产生吸引力的电机，并通过吸嘴 60吸入外部的空气和异物。吸嘴 60吸入的异物通过机身 70后面，由具有柔软的材质所制成的吸入软管，流动到集尘盒 10,。

机身 70的前面形成有把集尘盒 10向机身 70外部取出时所使用的拆卸按扭 76, 以及一部分凹入机身 70后方的集尘盒安置部 78。也就是说，集尘盒安置部 78的内部装有集尘盒 10, 分离时按下拆卸按扭 76,可使集尘盒 10从机身 70中分离出来。

集尘盒安置部 78的后面具备有空气流入通道的盒体排气室 80, 盒体排气室 80与集尘盒 10的排气孔 20连通，并具有集尘盒 10和电机之间防止空气漏泄的作用。因此，盒体排气室 80是由具有一定有弹力的材料所构成。

机身 70的前方底部具备有可供使用者选择性地将吸尘器前方照亮的照明灯 L, 所以，在打扫桌底或壁角等较暗的地方时可利用此吸 ¾3

照明灯 L的右侧具备有被集尘盒 10过滤的空气通过盒体排气室 80向机身 70外部导出的导出部 79。导出部 79的内侧还具备有排气过滤器（未图示），也就是说，排气过滤器重新过滤向外部（室内空间）排出的空气中的异物，并向室内空间排出更舒适的空气。

机身 70的外面，还附加有为了打扫偏僻壁角的另有用途的附件

A。

图 2是现有技术中真空吸尘器用集尘盒分解结构示意图。

如图所示，设置的集尘盒 10可以从集尘盒安置部 78内部分离到外部，并过滤从吸嘴 60吸入的空气中异物。

集尘盒 10—般是通过涡旋方式过滤异物，或者通过设置过滤器来过滤异物，或者同时利用涡旋方式或过滤器方式将异物收集到内部。

集尘盒 10是有以下部分构成：下面密封而内部是空的圓桶型的盒体 11 ; 盒体 11的上面形成密封其内部的集尘盖 12; 可拆卸的在集尘盖 12的下部设有过滤向盒体 11内部流入异物的过滤组装器 17。

集尘盖 12的表面一侧由拆卸按扭 76选择性地控制，使集尘盒 10不脱离机身 70所具备的装卸槽 12a。装卸槽 12 a有一定深度的凹陷，可与集尘盖 12形成一体。

集尘盖 12的下侧具备有过滤组装器 17, 过滤流入集尘盒 10内部的异物中细微尘土。过滤组装器 17可拆卸地设置在集尘盖 12的底面，过滤组装器 17的内部与导出管 18连通。也就是说，从过滤组装器 17的外周面向内部流入的空气，通过导出管 18向集尘盒 10外部导出。

考虑到过滤组装器 17空气流动较强，为确保其具有一定的强度，选择能保持原状的材质为佳。用可以很好地使物质选择性地通过的塑料材质来制成，例如，用聚酯纤维材料制成。

盒体 11的一侧上端部形成吸入导向部 14。吸入导向部 14在盒体 11的外侧一端向所定部位导出，并引导盒体 11的内部流入的空气沿着盒体 11的内壁向切线方向流动。随之，使吸入导向部 14在盒体 11的外面倾斜地形成。

吸入导向部 14的对侧外周壁形成有向外侧突出的把手 15。设置的把手 15是为了使用者从真空吸尘器的机身 70中将集尘盒 10拆卸时更加容易。在盒体 11 的内侧面流入的异物中，为使质量相对较大的异物被分离在下侧，还具备有将盒体内部空间区分为上下部分的分离板 16。

分离板 16的外周面具备有可以使盒体 11的上部和下部连通的落尘部 16a, 向盒体 11流入的异物中使较重的异物落下来。也就是说，质量较大的异物经落尘部 16a落下并堆积在盒体 11的下侧。

此外，分离板 16的中央部形成过滤器连通孔 16b。吸入导管 18 与过滤组装器 17的内部连通，经过滤组装器 17净化的空气向吸入导管 18流入。

盒体 11的下部具备有与排气孔 20相连的导出管 18。导出管 18 具有将过滤组装器 17净化的空气向盒体 11下方引导的作用。同时，导出管 18的末端，即排气孔 20与盒体排气室 80面接触，使空气不被泄露。实施例

以下参照实施例对本发明进行详细说明。这些实施例用于举例说明本发明，而非限制本发明。

实施例 1

取 95g水性 UV底油 WCP-MB (广州中山市中侨涂料粘胶有限公司 )，以 1 :1的体积比例用乙醇稀译，再加入 5g亲水性纳米二氧化钛（杭州万景新材料有限公司，型号 VK-T25H, 金红石晶型，平均原级粒径 25±5nm ), 采用 180瓦功率的超声波处理 3分钟，使混合物均质化。接着将所得的均匀溶液均匀涂覆到 ABS 基体上，并用约 365nm波长的紫外光照射 1秒。该涂料混合物在 ABS基体上形成均匀涂层。

实施例 2

取约 10.7g钛酸正丁酯，将其与 97g水性 UV底油 WUV-3B混合, 再以 1:1的体积比例用乙醇稀释。在不断搅拌下，加入 0.5g亲水性纳米二氧化钛（杭州万景新材料有限公司，型号 VK-T25H )作为结晶诱导剂，同时緩慢滴加约 27ml去离子水。滴加完毕后，再搅拌 3小时，得到二氧化钛溶胶。整个过程在大约 65°C的水浴中进行。陈化 12小时之后，将所得溶液均匀涂覆到 ABS基体上，并用约 365nm波长的紫外光照射 1秒。可以看到，该涂料混合物在 ABS基体上形成均匀涂层。

实施例 3

称取约 7.3g氟钛酸铵，配制成约 0.1 mol/1的水溶液，并将其与 0.21 mol/1硼酸水溶液按 1 : 1体积比混合，再添加 97g水性 UV底油 WCP-MB。在不断搅拌下，加入 0.05g亲水性纳米二氧化钛（杭州万景新材料有限公司，型号 VK-TA18H, 锐钛矿型，平均粒径约 18nm ) 作为结晶诱导剂，继续搅拌 3小时，得到混合液。将所得混合液均匀涂覆到 PC基体上，静置 45小时后，再用约 365nm波长的紫外光照射 1秒。可以看到，该涂料混合物在 PC基体上形成均匀涂层。

实施例 4

取约 12.5g钛酸正丙酯，将其与 93g水性 UV底油 EF-1037混合, 再以 1 :1的体积比例用丙醇稀释，再加入 3g抗静电剂 KJD-730。在不断搅拌下，加入 0.5g 亲水性纳米二氧化钛（杭州万景新材料有限公司，型号 VK-TA18H )作为结晶诱导剂，同时緩慢滴加约 25ml去离子水。滴加完毕后，再搅拌 3小时，得到二氧化钛溶胶。整个过程在大约 60°C的水浴中进行。陈化 12小时之后，将所得溶液均勾涂覆到 PP基体上，并用约 365nm波长的紫外光照射 1秒。可以看到，该涂料混合物在 PP基体上形成均匀涂层。

实施例 5

取约 28.7g氟钛酸，配制成约 0.1 mol/1的水溶液，并将其与 0.21 mol/1硼酸水溶液按 1 : 1 体积比混合，再添加 83g 水性 UV底油 WUV-3H和 2g抗静电剂 JZ。在不断搅拌下，加入 lg亲水性纳米二氧化钛（杭州万景新材料有限公司，型号 VK-TA18H )作为结晶诱导剂，继续搅拌 3小时，得到混合液。将所得混合液均匀涂覆到 PC基体上，静置 45小时后，再用约 365nm波长的紫外光照射 1秒。可以看到，该涂料混合物在 PC基体上形成均匀涂层。

实施例 6

在三件实施例 2中制得的带有二氧化钛涂层的 ABS基体上分别铺满沙土、铜粉和蜡烛油三种灰尘，然后将灰尘倾倒掉。作为对比，对不含二氧化钛涂层的 ABS基体进行同样的处理。两种基体在灰尘倾倒前后的照片示于图 3A中，可以看到本发明的二氧化钛涂层对三类灰尘都有艮好不粘尘效果。铜粉的效果似乎不太显著，这是由于铜粉本身就不易粘附在 ABS表面上。

不拘囿于任何理论，认为本发明二氧化钛涂层的这种自清洁和不粘尘的效果是在基体表面形成的这层致密二氧化钛层引起的。从图 3B所示的 ABS基体和本发明二氧化钛涂层的 SEM照片中可以看到，本发明二氧化钛涂层已经在基体表面上形成完全不同于原来基体表面的结构。实施例 7

将实施例 2中制备的涂层用作吸尘器集尘盒的盒体内壁涂层，并与现有吸尘器的集尘盒进行比较。从图 4中可以观察到，灰尘进入本发明的集尘盒后，自动落入灰尘底部，内部艮少粘附；倾倒后，灰尘基本全部倒出。进一步收集粘附在集尘盒内部的灰尘，称重。结果发现具有实施例 2 中制备的涂层的集尘盒内部所吸附的灰尘比在同样条件下从具有一般抗静电材料的集尘盒上所收集的灰尘少很多。而且，当与现有技术中带有一般抗静电材料的吸尘器集尘盒相比，本发明实施例 1-3中不含抗静电剂的涂层甚至都取得了更好的效果。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。上文所公开的数据或数据范围，可以合理地组合。而且，上文所公开的特征也可以合理地组合，这种组合所构成的技术方案显然仍在本发明的范围内。另外，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当然会利用揭示的技术内容作出些许更动或修饰，

改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims

权利要求

1、一种自清洁和不粘尘的涂料组合物，其包含光固化成膜涂料和光触媒。

2、根据权利要求 1所述的涂料组合物，其中所述光触媒包含二氧化钛。

3、根据权利要求 2所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物还包含二氧化钛前体。

4、根据权利要求 3所述的涂料组合物，其中所述二氧化钛前体选自钛酸烷基酯，优选钛酸曱酯、钛酸乙酯、钛酸正丙酯、钛酸异丙酯、钛酸正丁酯、钛酸异丁酯或钛酸叔丁酯或其组合，更优选钛酸正丁酯； [¾化钛，优选四氟化钛、四氯化钛或二氯化钛； [¾代钛酸烷基酯，优选曱基三氯钛酸酯、乙基三氯钛酸酯、正丙基三氯钛酸酯、异丙基三氯钛酸酯或正丁基三氯钛酸酯；氟钛酸或六氟钛酸铵。

5、根据权利要求 1-4中任一项所述的涂料组合物，其中所述光固化成膜涂料包含光活性低聚体、光活性单体和光引发剂，所述光活性低聚体优选选自不饱和聚酯树脂，丙烯酸化的环氧树脂、聚氨酯、聚酯、聚醚以及丙烯酸化聚丙烯酸酯中的一种或多种，更优选选自环氧基丙烯酸树脂、双酚 A环氧丙烯酸酯、丙烯酸酯 -双酚 A-环氧树脂杂化低聚物、聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种。

6. 根据权利要求 1-5中任一项所述的涂料组合物，其中所述光固化成膜涂料是水性 UV底油，优选塑料或树脂用水性 UV底油，更优选 WUV-3B、 WUV-3H、 WCP-MB或 EF-1037。

7、根据权利要求 2-6中任一项所述的涂料组合物，其中二氧化钛的量基于涂料组合物的质量为约 0.5 %至约 25 % , 优选约 3 %至约 15 % , 更优选约 4 %至约 6 % , 最优选约 5 %。

8、根据权利要求 1-7中任一项所述的涂料组合物，其中所述涂料组合物还包含有机抗静电剂，所述有机抗静电剂优选选自聚醚型如 PEG型，包括聚酰胺或聚酯酰胺的聚氧乙烯醚体系，曱氧基聚乙二醇曱基丙烯酸酯共聚物；和离子型如季铵盐型和磺酸盐型中的一种或多种，更优选 KJD-1210、 KJD-730, HKD-321或 JZ。

9、根据权利要求 1-8中任一项所述的涂料组合物用于形成自清洁和不粘尘涂层的用途。

10、一种吸尘器的集尘盒，包括：盒体，其构成集尘盒的主要组成部分，用于收集并储存吸尘器吸入空气中的灰尘及异物，其中在集尘盒的盒体内壁上均匀涂布有由根据权利要求 1-8中任一项所述的涂料组合物形成的涂层。