納米光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法
2023-05-24 19:54:41 2
專利名稱：納米光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法
技術領域：
本發明涉及一種牆面清潔劑及其製備方法，尤其涉及一種能實現對室內裝修引起的甲醛、苯系、氨系等有害物質進行光催化分解的光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法。
背景技術：
在現代生活中，人們對居住環境的要求越來越高，對室內裝修的要求越來越高。但目前在裝修中使用的木材很多是採用膠粘劑粘合而成的膠合木材，這些膠粘劑中大都含有甲醛，甲醛是對人體極其有害的氣體，一旦在裝修中使用了膠合木材，其中的甲醛會連續不斷地釋放出來，對人體產生危害。因此，如何及時有效地清除釋放出來的甲醛，成為迫切需要解決的民生問題。
納米二氧化鈦是半導體光催化重要材料之一，根據TiO2粉末晶體結構，將其分為金紅石型(Rutile)、銳鈦礦型(Anatase)、板鈦礦型和無定型TiO2。其中主要以銳鈦型作為光催化劑，其禁帶寬為3.2eV，也就是在激發波長小於376nm的光激發下會發生光致電子躍遷產生電子/空穴對進行光催化反應。通過對納米二氧化鈦進行修飾及改性，使得納米二氧化鈦對光的應用超過紫外範圍，實現在可見光下進行光催化反應。當其在牆體表面固化成膜後，能吸附空氣中的有害物質，如裝修材料中釋放出來的甲醛、苯、氨以及細菌等，在光催化作用下將有害物質氧化分解，從而實現對室內氣體的淨化。
發明內容
本發明的目的是提供一種能吸附固化在牆體表面、淨化室內氣體納米光觸媒牆用環保噴塗劑。
為了實現上述目的，本發明所採用的技術方案是一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑，由水100重量份、納米二氧化鈦複合光催化材料20-30重量份、成膜劑120-180重量份、成膜助劑1-5重量份、穩定分散劑0.2-0.5重量份配製成母液，然後以母液5-20體積份分散到80-95體積份的水中製備而成。
所述的納米二氧化鈦複合光催化材料為2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料、1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料中的一種或幾種的混合物。
所述的成膜劑為矽酸鹽水溶液、鈦酸酯、矽酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的成膜助劑為鋅乳液、鋁乳液、複合改性乳液、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的穩定分散劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或幾種的混合物。
所述的矽酸鹽水溶液為矽酸鈉水溶液、矽酸鉀水溶液、矽酸鋰水溶液中的一種。
一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，包括以下步驟步驟一、將納米二氧化鈦複合光催化材料20-30重量份加入到100重量份的水中，攪拌混配成水分散液；步驟二、將步驟一所得水分散液中與120-180重量份的成膜劑混配成混合分散液；步驟三、向步驟二所得混合分散液中加入1-5重量份的成膜助劑和0.2-0.5重量份的穩定分散劑配製成光催化母液；步驟四、以步驟三得到的光催化母液5-20體積份分散到80-95體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑。
步驟一中所述的納米二氧化鈦複合光催化材料為2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料、1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料中的一種或幾種的混合物。
步驟二中所述的成膜劑為矽酸鹽水溶液、鈦酸酯、矽酸酯中的一種或幾種的混合物。
步驟三中所述的成膜助劑為鋅乳液、鋁乳液、複合改性乳液、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的穩定分散劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或幾種的混合物。
所述的矽酸鹽水溶液為矽酸鈉水溶液、矽酸鉀水溶液、矽酸鋰水溶液中的一種。
本發明的納米光觸媒牆用環保噴塗劑由於採用了具有光催化作用的納米二氧化鈦複合光催化材料，當其附著在牆體表面時，能通過光催化作用使室內的有害氣體降解，實現室內氣體的淨化。
具體實施例方式
實施例1首先取2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料50克加入到200克水中，攪拌混配成水分散液，接著在不斷攪拌下向水分散液中加入10％矽酸鉀水溶液300克，攪拌混配成混合分散液，然後向混合分散液中加入5克聚乙烯醇和0.8克陰離子複合非離子表面活性劑，得到光催化母液，最後在攪拌下以光催化母液10體積份分散到90體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑產品。
實施例2首先取1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料40克加入到200克水中，攪拌混配成水分散液，接著在不斷攪拌下將水分散液加入到120克10％矽酸鈉水溶液中，攪拌混配成混合分散液，然後向混合分散液中加入2克複合改性乳液和0.8克陰離子複合非離子表面活性劑，得到光催化母液，最後在攪拌下以光催化母液20體積份分散到80體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑產品。
實施例3首先取1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料60克加入到200克水中，攪拌混配成水分散液，接著在不斷攪拌下向水分散液中加入10％矽酸鋰水溶液350克攪拌混配成混合分散液，然後向混合分散液中加入10克聚乙二醇和0.8克陰離子複合非離子表面活性劑，得到光催化母液，最後在攪拌下以光催化母液5體積份分散到95體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑產品。
實施例4首先取1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料的混合物45克加入到200克水中，攪拌混配成水分散液，接著在不斷攪拌下向水分散液中加入10％鈦酸酯180克攪拌混配成混合分散液，然後向混合分散液中加入3克聚丙烯酸和0.8克陰離子複合非離子表面活性劑，得到光催化母液，最後在攪拌下以光催化母液15體積份分散到85體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑產品。
實施例5首先取2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料的混合物55克加入到200克水中，攪拌混配成水分散液，接著在不斷攪拌下向水分散液中加入10％矽酸酯320克攪拌混配成混合分散液，然後向混合分散液中加入8克聚丙烯酸酯和0.8克陰離子複合非離子表面活性劑，得到光催化母液，最後在攪拌下以光催化母液8體積份分散到92體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑產品。
通過選用不同條件製備納米光觸媒牆用環保噴塗劑，都可以得到水分散噴劑，所得到的噴劑在水中具有很好的分散穩定性。
按照本發明製備的納米光觸媒牆用環保噴塗劑，通過檢測分析都具有很好的牆體表面成膜性，能夠在牆面穩定成膜。經過本發明的納米光觸媒牆用環保噴塗劑處理過的牆體表面具有光催化室內氣體淨化功能。可廣泛用於噴塗在各種建築物的室內牆體表面。
權利要求
1.一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵在於由水100重量份、納米二氧化鈦複合光催化材料20-30重量份、成膜劑120-180重量份、成膜助劑1-5重量份、穩定分散劑0.2-0.5重量份配製成母液，然後以母液5-20體積份分散到80-95體積份的水中製備而成。
2.根據權利要求1所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵在於所述的納米二氧化鈦複合光催化材料為2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料、1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料中的一種或幾種的混合物。
3.根據權利要求1所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵在於所述的成膜劑為矽酸鹽水溶液、鈦酸酯、矽酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的成膜助劑為鋅乳液、鋁乳液、複合改性乳液、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的穩定分散劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或幾種的混合物。
4.根據權利要求3所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑，其特徵在於所述的矽酸鹽水溶液為矽酸鈉水溶液、矽酸鉀水溶液、矽酸鋰水溶液中的一種。
5.一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵在於包括以下步驟步驟一、將納米二氧化鈦複合光催化材料20-30重量份加入到100重量份的水中，攪拌混配成水分散液；步驟二、將步驟一所得水分散液中與120-180重量份的成膜劑混配成混合分散液；步驟三、向步驟二所得混合分散液中加入1-5重量份的成膜助劑和0.2-0.5重量份的穩定分散劑配製成光催化母液；步驟四、以步驟三得到的光催化母液5-20體積份分散到80-95體積份的水中，製備成納米光觸媒牆用環保噴塗劑。
6.如權利要求5所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵在於步驟一中所述的納米二氧化鈦複合光催化材料為2％矽復配納米二氧化鈦光催化材料、1％鐵復配納米二氧化鈦光催化材料和1％鋅復配納米二氧化鈦光催化材料中的一種或幾種的混合物。
7.根據權利要求5所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵在於步驟二中所述的成膜劑為矽酸鹽水溶液、鈦酸酯、矽酸酯中的一種或幾種的混合物。
8.根據權利要求5所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵在於步驟三中所述的成膜助劑為鋅乳液、鋁乳液、複合改性乳液、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯中的一種或幾種的混合物；所述的穩定分散劑為陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑和非離子表面活性劑中的一種或幾種的混合物。
9.根據權利要求7所述的納米光觸媒牆用環保噴塗劑的製備方法，其特徵在於所述的矽酸鹽水溶液為矽酸鈉水溶液、矽酸鉀水溶液、矽酸鋰水溶液中的一種。
全文摘要
一種納米光觸媒牆用環保噴塗劑及其製備方法，由水100重量份、納米二氧化鈦複合光催化材料20－30重量份、成膜劑120－180重量份、成膜助劑1－5重量份、穩定分散劑0.2－0.5重量份配製成母液，然後以母液5－20體積份分散到80－95體積份的水中製備而成。本發明的納米光觸媒牆用環保噴塗劑由於採用了具有光催化作用的納米二氧化鈦複合光催化材料，當其附著在牆體表面時，能通過光催化作用使室內的有害氣體降解，實現室內氣體的淨化。
文檔編號C09D5/00GK1660949SQ200410016619
公開日2005年8月31日 申請日期2004年2月27日 優先權日2004年2月27日
發明者範振天, 錢素平, 劉書朋 申請人:上海拜坡生物科技有限公司