一種彩色光催化功能塗層材料的製作方法

2023-08-09 04:12:01 1

專利名稱：一種彩色光催化功能塗層材料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種彩色光催化功能塗層材料，屬建築塗料技術領域。
背景技術：
隨著現代化工業的迅速發展，各種新型建築材料被大量用於室內保溫、裝修和裝 飾，各種塗料也大量的用到房間和家具的裝飾中，使得周圍環境在表觀上給人以耳目一新、 舒適清新感覺的同時，也使室內空氣汙染程度急劇增加，其中揮發性有機化合物如甲醛、 苯、甲苯等是室內空氣汙染物的主要成分，對人類健康危害極大，如甲醛及苯系物是世界上 公認的潛在致癌及強致癌物質，並且與其它揮發性有機物一起，造成呼吸系統、血液系統及 神經系統疾病，而且還能致使胎兒畸形。而出於節能和降噪目的，現代建築物及車體的密封 性增強，又使這些有機汙染物不能及時排出，導致室內汙染日益嚴重。由於室內空氣汙染來 源廣、危害大，尤其是揮發性有機氣體，不但種類繁多，而且治理難度大，目前尚無方便有效 且實用的治理方法。由於二氧化鈦半導體光催化劑在一定波長的光照下，能產生具有強氧 化作用的活性氧和羥基，甲醛及有機揮發性氣體被活性氧和羥基吸附後，被氧化還原成二 氧化碳、水、氧氣等無機物，不產生二次汙染，適用範圍廣，因而在空氣汙染治理領域極具發 展潛力。光催化劑用於空氣汙染治理時， 一種有效實用的方法是將其製備成塗料，利用牆體 塗料與空氣接觸面積大的特點，提高對有害氣體的降解效率。 CN02116832. 6公開了一種光催化塗料，由丙烯酸樹脂、銳鈦礦相二氧化鈦、二氧化 矽、消泡劑、分散劑和水組成，對甲醛具有一定的降解效果。CN 02810799. 3公開了一種具 有光催化活性和吸附性能的光催化塗料，由光催化劑、無機吸附劑、無機粘合劑、金屬化合 物和有機溶劑製備，採用常用的塗敷方法如噴塗法或浸漬法，用於環境汙染物處理系統如 空調、空氣淨化器及空調設備所用的過濾器中，以清除有害物質。CN 200380110514. 2公 開了一種納米複合光催化塗料，由在室溫下快速蒸發的溶劑、聚烷基苯基矽氧烷、二甲苯、 納米強化的親水性熱解法二氧化矽、納米結構的複合光催化劑粉末和納米無機抗菌粉末組 成，通過常規塗布方法施加至需要光催化活性的有機或無機結構的表面上，施加後塗料迅 速乾燥，留下粘附性的、撓性的光催化塗層，對例如細菌、病毒、黴菌、真菌和揮發性有機化 合物等病原體和汙染物具有活性。CN 200510011793. 8公開了一種氮摻雜納米二氧化鈦 改性光催化塗料，由矽丙乳液、摻氮納米Ti(^、普通納米1102、鈦白粉、高嶺土、重質碳酸鈣、 輕質碳酸鈣、矽灰石粉、助劑、水、氨水、消泡劑、防黴劑組成，經配料、攪拌、過濾而製成。CN 200410027589. 0公開了一種多功能納米二氧化鈦塗料，由鈦白粉、超細矽酸鋁、納米二氧化 鈦分散液、輕質碳酸鈣、重質碳酸鈣、矽灰石粉、立德粉、滑石粉、分散劑、潤溼分散劑、增稠 劑、消泡劑、成膜助劑、流平劑、水、乳液基料組成，能很好地解決納米二氧化鈦在塗料中易 團聚的問題。 但上述技術及現有報導的光催化塗料技術均存在如下問題一是二氧化鈦易被粘 結劑、各種助劑、填料或表面活性劑包裹，不但光吸收率減弱，而且不能與汙染物有效接觸， 光催化分解作用大 大減弱；二是塗料中的有機成分同樣會被光催化劑進行光催化分解，經過一段時間後塗料會產生粉化、脫落等問題，大幅度降低了塗料的使用壽命，而且塗料的光 催化活性越高、光照越強，其使用壽命將越短；三是目前公開或報導的光催化塗料均為白 色，不能滿足用戶對彩色光催化功能塗料的需求。 綜上所述，目前報導的光催化功能塗料的製備方法儘管已有多種，但從塗料的光 催化活性、塗料的穩定性、使用壽命及用戶對顏色的需求等方面考慮，均存在不同程度的不 足。

發明內容
為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種彩色光催化功能塗層材料， 該功能塗層材料光催化活性和穩定性高，使用壽命長，塗層材料的顏色視用戶要求配置，該 功能塗層材料用於內外牆塗料的表面。
本發明的目的通過以下方法實現 本發明的彩色光催化功能塗層材料的原料為二氧化鈦光催化粉體或改 性二氧化鈦光催化粉體、去離子水或蒸餾水、助劑和無機顏料，其重量百分比為 (2-50) % : (35-90) % : (0. 1 5) % : (0. 1 10) % 。 所述的二氧化鈦或改性二氧化鈦光催化粉體選自銳鈦礦相二氧化鈦、非金屬摻雜
二氧化鈦、過渡金屬摻雜二氧化鈦、稀土金屬摻雜二氧化鈦、貴金屬摻雜二氧化鈦、或氧化 物半導體摻雜二氧化鈦。 所述的助劑選自通用的無機塗料潤溼分散劑和消泡劑。 所述的通過電腦配色加入並混合均勻的無機顏料為鐵藍、鈷藍、鐵紅、鉻紅、鉬紅、
鈦鉻黃、鐵黃、鈦鎳黃、鉻綠、鐵綠、鋅綠、鈦綠、群青紫、鈷紫、錳紫、鈦錳棕、鐵錳黑、銅鉻黑、 鈦白粉、立德粉、鋅白、矽灰石粉中的一種或幾種。 本發明所用的上述原材料均能在市場購得。
本發明的製備方法為常規方法，具體為 (1)在重量百分比為(35-90) %的去離子水或蒸餾水中加入(2-50) %的二氧化鈦 或改性二氧化鈦光催化劑粉體、及(0. 1 5) %的助劑，在室溫下充分攪拌研磨、攪拌分散， 獲得白色光催化塗層材料； (2)以上述白色光催化塗層材料為原料，根據用戶要求，通過電腦配色加入 (0. 1 10) %的無機顏料，混合攪拌分散均勻後來得到彩色光催化功能塗層材料。
本發明的彩色光催化功能塗層材料的使用方式為常規的噴塗或刷塗方式，使用時 根據用戶對濃度要求能加入自來水。 本發明具有光催化效率高，顏色豐富，成本低且結合牢固，製備方法簡便、易於實 現大批量生產的優點。
具體實施例方式
本發明保護的範圍不受具體實施方式
中所列舉內容之限制。
實施例1 : (1)在重量百分比為35%的去離子水或蒸餾水中加入50%的銳鈦礦相二氧化 鈦、或非金屬摻雜二氧化鈦、或過渡金屬摻雜二氧化鈦、或稀土金屬摻雜二氧化鈦、或貴金屬摻雜二氧化鈦、或氧化物半導體摻雜二氧化鈦粉體，同時加入5%的AD50潤溼分散劑和
STL-802消泡劑，在室溫下充分研磨、攪拌分散，獲得白色光催化塗層材料； (2)以上述白色光催化塗層材料為原料，根據用戶要求，通過電腦配色加入10%
的鐵藍、或鈷藍、或鐵紅、或鉻紅、或鉬紅、或鈦鉻黃、或鐵黃、或鈦鎳黃、或鉻綠、或鐵綠、或
鋅綠、或鈦綠、或群青紫、或鈷紫、或錳紫、或鈦錳棕、或鐵錳黑、或銅鉻黑、或鈦白粉、或立德
粉、或鋅白、或矽灰石粉混合攪拌分散均勻後來得到彩色光催化功能塗層材料。或者加入總
量為10%的上述無機顏料的二種或幾種混合攪拌分散均勻後來得到彩色光催化功能塗層材料。 本發明的彩色光催化功能塗層材料的使用方式為常規的噴塗或刷塗方式。
實施例2 : 基本同實施例1。不同之處為； (1)在重量百分比為65.9%的去離子水或蒸餾水中加入的二氧化鈦或改性二氧 化鈦光催化粉體為33. 9% ;同時加入的AD50潤溼分散劑和STL-802消泡劑為0. 1%。
(2)以白色光催化塗層材料為原料，根據用戶要求，通過電腦配色加入的無機顏料 為0. 1%。 實施例3 : 基本同實施例1。不同之處為； (1)在重量百分比為90%的去離子水或蒸餾水中加入的二氧化鈦或改性二氧化
鈦光催化粉體為2% ;同時加入的AD50潤溼分散劑和STL-802消泡劑為3%。 (2)以白色光催化塗層材料為原料，根據用戶要求，通過電腦配色加入的無機顏料
為5%。 本發明塗層材料的塗覆及性能評價 — 、常規內牆塗料上本發明塗層材料的塗覆及性能評價 1.塗覆先在已乾燥的內牆塗料表面噴塗一層市售的二氧化矽溶膠，自然乾燥後 噴塗一層實施例1中製備的塗層材料，自然晾乾。 2.刮擦實驗用深色棉布用力反覆摩擦有光催化塗層的牆面，並與同等試驗條件 下未塗光催化塗層牆面的結果比較布上的脫落粉末，結果顯示塗有光催化塗層的牆面具 有更好的耐擦性。 3.降解甲醛實驗在面積為300X400mm2並經清洗乾燥後的兩塊平板玻璃表面均 勻刷塗一層市售雅士利內牆塗料，自然乾燥後塗刷一層本發明的塗層材料，自然晾乾後置 於350X450X450mm3的密閉箱中，箱中置有功率為6W的普通日光燈，且箱中甲醛的初始濃 度為0. 54mg/l，經6W的普通日光燈光照7天後，甲醛濃度降至0. 09mg/l，降解率為83.3%。
二、常規外牆塗料上本發明塗層材料的塗覆及性能評價 1.塗覆先在已乾燥的橙黃色外牆塗料表面噴塗一層市售的氧化鋁溶膠，自然幹 燥後噴塗一層實施例2中製備的塗層材料，，自然晾乾。 2.太陽光照老化實驗塗有光催化塗層的橙黃色牆面與未塗光催化塗層的橙黃 色牆面在自然氣候同等的試驗條件下，經昆明夏天太陽光照60天後，後者顏色發生輕微的 變淡，表明塗有光催化塗層後的外牆塗料具有更好的抗紫外線功能。 3.降解甲醛實驗在面積為300X400mm2並經清洗乾燥後的兩塊平板玻璃表面均勻刷塗一層市售雅士利外牆塗料，自然乾燥後塗刷一層本發明的塗層材料，自然晾乾後置 於350 X 450 X 450mm3的密閉箱中，箱中置有功率為6W的紫外燈，且箱中甲醛的初始濃度為 0. 46mg/l，經6W的紫外燈光照6小時後，甲醛濃度降至0. 05mg/l，降解率為89. 1 % 。
權利要求
一種彩色光催化功能塗層材料，其特徵在於彩色光催化功能塗層材料的原料為二氧化鈦光催化粉體或改性二氧化鈦光催化粉體、去離子水或蒸餾水、助劑和無機顏料，其重量百分比為2-50％∶35-90％∶0.1～5％∶0.1～10％。
2. 按權利要求1所述的彩色光催化功能塗層材料，其特徵在於所述的二氧化鈦或改性二氧化鈦光催化粉體選自銳鈦礦相二氧化鈦、非金屬摻雜二氧化鈦、過渡金屬摻雜二氧化 鈦、稀土金屬摻雜二氧化鈦、貴金屬摻雜二氧化鈦、或氧化物半導體摻雜二氧化鈦。
3. 按權利要求1所述的彩色光催化功能塗層材料，其特徵在於所述的助劑選自通用的無機塗料潤溼分散劑和消泡劑。
4. 按權利要求1所述的彩色光催化功能塗層材料，其特徵在於所述的通過電腦配色加入並混合攪拌分散均勻的無機顏料為鐵藍、鈷藍、鐵紅、鉻紅、鉬紅、鈦鉻黃、鐵黃、鈦鎳黃、 鉻綠、鐵綠、鋅綠、鈦綠、群青紫、鈷紫、錳紫、鈦錳棕、鐵錳黑、銅鉻黑、鈦白粉、立德粉、鋅白、 矽灰石粉中的一種或幾種。
全文摘要
一種彩色光催化功能塗層材料，屬建築塗料技術領域。原料為二氧化鈦光催化粉體或改性二氧化鈦光催化粉體、去離子水或蒸餾水、助劑和無機顏料，比例為2-50％∶35-90％∶0.1～5％∶0.1～10％。二氧化鈦或改性二氧化鈦光催化粉體為銳鈦礦相二氧化鈦、非金屬摻雜二氧化鈦、過渡金屬摻雜二氧化鈦、稀土金屬摻雜二氧化鈦、貴金屬摻雜二氧化鈦、或氧化物半導體摻雜二氧化鈦；助劑為分散劑和消泡劑。無機顏料為鐵藍、鈷藍、鐵紅、鉻紅、鉬紅、鈦鉻黃、鐵黃、鈦鎳黃、鉻綠、鐵綠、鋅綠、鈦綠、群青紫、鈷紫、錳紫、鈦錳棕、鐵錳黑、銅鉻黑、鈦白粉、立德粉、鋅白、矽灰石粉的一種或幾種。具有光催化效率高，性能穩定，顏色豐富，成本低且結合牢固，製備及使用簡便的優點。
文檔編號C09D5/29GK101709159SQ200910163208
公開日2010年5月19日 申請日期2009年12月22日 優先權日2009年12月22日
發明者周密 申請人:昆明中友豐鈺科技有限公司