一種防治霧霾的涂料的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及油漆技術領域，具體涉及一種防治霧霾的涂料。
【背景技術】
[0002]霧霾天氣是一種大氣污染狀態(tài)，霧霾是對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標的籠統(tǒng)表述，尤其是PM2.5 (空氣動力學當量直徑小于等于2.5微米的顆粒物)被認為是造成霧霾天氣的“元兇”。
[0003]霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統(tǒng)。多出現(xiàn)于秋冬季節(jié)，是近地面層空氣中水汽凝結(或凝華)的產物。霧的存在會降低空氣透明度，使能見度惡化，如果目標物的水平能見度降低到1000米以內，就將懸浮在近地面空氣中的水汽凝結(或凝華)物的天氣現(xiàn)象稱為霧(Fog)。
[0004]霾，也稱灰霾(煙霧)空氣中的灰塵、硫酸、硝酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁。將目標物的水平能見度在1000-10000米的這種現(xiàn)象稱為輕霧或靄(Mist)。形成霧時大氣濕度應該是飽和的(如有大量凝結核存在時，相對濕度不一定達到100%就可能出現(xiàn)飽和)。由于液態(tài)水或冰晶組成的霧散射的光與波長關系不大，因而霧看起來呈乳白色或青白色和灰色。二氧化硫、氮氧化物和可吸入顆粒物是霧霾的主要組成。
[0005]2013年，“霧霾”成為年度關鍵詞。這一年的I月，4次霧霾過程籠罩30個省(區(qū)、市)，在北京，僅有5天不是霧霾天。有報告顯示，中國最大的500個城市中，只有不到1%的城市達到世界衛(wèi)生組織推薦的空氣質量標準，與此同時，世界上污染最嚴重的10個城市有7個在中國。
[0006]霧霾對人體產生的危害如下:
[0007](I)對呼吸系統(tǒng)的影響
[0008]霾的組成成分非常復雜，包括數(shù)百種大氣化學顆粒物質。其中有害健康的主要是直徑小于10微米的氣溶膠粒子，如礦物顆粒物、海鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、有機氣溶膠粒子、燃料和汽車廢氣等，它能直接進入并粘附在人體呼吸道和肺泡中。尤其是亞微米粒子會分別沉積于上、下呼吸道和肺泡中，引起急性鼻炎和急性支氣管炎等病癥。對于支氣管哮喘、慢性支氣管炎、阻塞性肺氣腫和慢性阻塞性肺疾病等慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者，霧霾天氣可使病情急性發(fā)作或急性加重。如果長期處于這種環(huán)境還會誘發(fā)肺癌。
[0009](2)對心血管系統(tǒng)的影響
[0010]霧霾天對人體心腦血管疾病的影響也很嚴重，會阻礙正常的血液循環(huán)，導致心血管病、高血壓、冠心病、腦溢血，可能誘發(fā)心絞痛、心肌梗塞、心力衰竭等，使慢性支氣管炎出現(xiàn)肺源性心臟病等。
[0011]另外，濃霧天氣壓比較低，人會產生一種煩躁的感覺，血壓自然會有所增高。再一方面霧天往往氣溫較低，一些高血壓、冠心病患者從溫暖的室內突然走到寒冷的室外，血管熱脹冷縮，也可使血壓升高，導致中風、心肌梗死的發(fā)生。所以心腦血病患者一定要按時服藥小心應對。
[0012](3)霧霾天氣還可導致近地層紫外線的減弱，使空氣中的傳染性病菌的活性增強，傳染病增多。
[0013](4)不利于兒童成長。由于霧天日照減少，兒童紫外線照射不足，體內維生素D生成不足，對鈣的吸收大大減少，嚴重的會引起嬰兒佝僂病、兒童生長減慢。
[0014](5)影響心理健康
[0015]專家指出，持續(xù)大霧天對人的心理和身體都有影響，從心理上說，大霧天會給人造成沉悶、壓抑的感受，會刺激或者加劇心理抑郁的狀態(tài)。此外，由于霧天光線較弱及導致的低氣壓，有些人在霧天會產生精神懶散、情緒低落的現(xiàn)象。
[0016](6)影響生殖能力
[0017]有研究表明，長期暴露于高濃度污染的空氣中的人群，其精子在體外受精時的成功率可能會降低。研究人員還發(fā)現(xiàn)了有毒空氣和男性生育能力下降之間的關聯(lián)。
[0018]2013年11月5日，中國社會科學院、中國氣象局聯(lián)合發(fā)布的《氣候變化綠皮書:應對氣候變化報告(2013)》指出，近50年來中國霧霾天氣總體呈增加趨勢。其中，霧日數(shù)呈明顯減少，霾日數(shù)明顯增加，且持續(xù)性霾過程增加顯著。
[0019]目前，對霧霾的防治措施，室內僅僅是采用空氣凈化器或空調的形式對空氣進行凈化，對于墻漆的自凈化功能，未見文獻報道。

【發(fā)明內容】

[0020]本發(fā)明的目的在于提出一種防治霧霾的涂料，該涂料可以大范圍噴涂于室內墻面，能夠快速去除室內空氣中的霧霾。
[0021]為達此目的，本發(fā)明采用以下技術方案:
[0022]—種防治霧霾的水溶性涂料，所述涂料包括
[0023]A)按重量計30-45%固含量的水溶性聚氨酯，其具有500-20，000的數(shù)均分子量Mn和20，000-500, 000的重均分子量Mw，0-150mg KOH/g的羥值和15_35mg KOH/g的酸值；
[0024]B)按重量計15% -25%的具有至少部分封閉的異氰酸酯基團的多異氰酸酯；
[0025]C)有效量的顏料；
[0026]D) 2%-5% 的催化劑；
[0027]E)余量水。
[0028]所述催化劑包括如下組分:
[0029]1)20% -60%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示:
[0030](x+y)M(2/n)0.XFe2O3.yAl203.zSi02.wH20
[0031]式中，M表示陽離子，n是陽離子M的原子價，x+y+z = l，z/x為100-220，w為I以上的正整數(shù)；
[0032]2) 10 % -30 % 的摻雜有 Ce 的 V2O5/ (MoO3) x (WO3)!,與 T1 2混合物，Ce: V 205/ (MoO3)x (WO3)! x: T12的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述活性組分在組合物中的重量含量為0.3% -10%，所述X為0.1-0.5 ；
[0033]3)余量的活性炭。
[0034]所述催化劑的制備方法可以采取常規(guī)的浸漬法以及其他替代方法，本領域技術人員可以根據(jù)其掌握的現(xiàn)有技術自由選擇，本發(fā)明不再贅述。
[0035]發(fā)明通過選取特定組分I和組分2，使得該組合物產生協(xié)同效應，該組合物對霧霾的防治有效率達到100%，使得該催化劑產生協(xié)同效應，使得該涂料對霧霾的防治有效率達到100%，能有效分解空氣的氮氧化物和硫氧化物，將所述氮氧化物和硫氧化物的含量降低到0.1毫克/立方米以下，同時活性高，便于布置，可以在封閉場館內噴涂或噴涂于建筑物內部，能夠對室內的霧霾起到良好的防治效果。
【具體實施方式】
[0036]本發(fā)明通過下述實施例對本發(fā)明的催化劑進行說明。
[0037]實施例1
[0038]將20.36重量份的聚碳酸酯二醇、6.5重量份的丙酮以及0.004重量份的二月桂酸二丁基錫引入裝有攪拌器、冷凝器和熱電偶的四頸玻璃反應器，然后將混合物加熱至50°C并勻化。在該溫度下，將9.3重量份的異佛爾酮二異氰酸酯在30分鐘內均勻加入。然后添加0.5重量份的丙酮。將溫度保持在50°C，直到達到6.8-7.2% (相對于溶液)的NCO含量。一旦達到該NCO含量后，即添加1.88重量份的二羥甲基丙酸、1.04重量份的二甲基異丙胺以及0.5重量份的丙酮。然后，將溫度保持在50°C，直到達到3.1-3.4% (相對于溶液)的NCO含量。一旦達到該NCO含量后，即關閉加熱，在10分鐘內添加48.0重量份的去尚子水。然后，立即在5分鐘內添加溶于11.32重量份水中的0.64重量份乙二胺的混合物。然后將溫度升至70°C，進行真空蒸餾以除去丙酮。接下來，通過添加去離子水，形成按重量計35%的固含量的水溶性聚氨酯。
[0039]經過簡單混合，得到如下催化劑:
[0040]I) 40%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示:
[0041 ] (x+y)M(2/n)0.XFe2O3.yAl203.zSi02.wH20
[0042]式中，M表示Ce，η是陽離子M的原子價，x+y+z = 1，z/x為150，w為2 ;
[0043]2)30 % 的摻雜有 Ce 的 V2O5/(MoO3)x (TO3)!,與 T1 2混合物，Ce: V 205/ (MoO3)x (WO3)! x: T12的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述活性組分在組合物中的重量含量為0.3% -10%，所述X為0.1-0.5 ；
[0044]3)余量的活性炭。
[0045]將制備得到的水溶性聚氨酯、催化劑、多異氰酸酯、顏料放入適量水中攪拌，得到本發(fā)明的涂料組合物。
[0046]將所述涂料組合物噴涂于封閉的室內內墻，在PM2.5為300時開窗，使得室內PM2.5與室外相同，關閉門窗，I小時后測試PM2.5，其值僅為12，氮氧化物和硫氧化物的含量均小于0.1毫克/立方米。
[0047]對比例I
[0048]組分A含量70%，不含組分B，其余條件不變，I小時后的PM2.5值為48。
[0049]對比例2
[0050]組分B含量70%，不含組分A，其余條件不變，I小時后的PM2.5值為32。
[0051 ] 上述實施例及對比例說明，單獨的組分A和組分B，均達不到組分A和組分B聯(lián)用的效果，說明本發(fā)明的組合物A和B組分之間存在特定的聯(lián)系，其產生了協(xié)同效應。
[0052]申請人聲明，本發(fā)明通過上述實施例來說明本發(fā)明的水溶性涂料組合物，但本發(fā)明并不局限于上述水溶性涂料組合物，即不意味著本發(fā)明必須依賴上述詳細水溶性涂料組合物才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發(fā)明的任何改進，對本發(fā)明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種防治霧霾的水溶性涂料組合物，所述涂料包括: A)按重量計30-45%固含量的水溶性聚氨酯，其具有500-20，000的數(shù)均分子量Mn和.20，000-500, 000 的重均分子量 Mw，0-150mg KOH/g 的羥值和 15_35mgK0H/g 的酸值； B)按重量計15%-25%的具有至少部分封閉的異氰酸酯基團的多異氰酸酯； C)有效量的顏料； D)2%-5%的催化劑； E)余量水； 所述催化劑包括如下組分: .1)20%-60%的β型硅酸鐵，所述β型硅酸鐵組成如下所示: (x+y)M{2/n)0.XFe2O3.yAl203.zSi02.wH20 式中，M表示陽離子，η是陽離子M的原子價，x+y+z = 1，z/x為100-220，w為I以上的正整數(shù)；.2)10 % -30 % 的摻雜有 Ce 的 V2O5/ (MoO3) x (WO3)!,與 T1 2混合物，Ce: V 205/ (MoO3)x (WO3)! x: T12的摩爾比為0.25:1: 2，且所述二氧化鈦為銳鈦礦晶型，所述活性組分在組合物中的重量含量為0.3% -10%，所述X為0.1-0.5 ； .3)余量的活性炭。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防治霧霾的防治霧霾的水溶性涂料組合物，所述涂料包括：A)按重量計30-45％固含量的水溶性聚氨酯，其具有500-20,000的數(shù)均分子量Mn和20,000-500,000的重均分子量Mw，0-150mg？KOH/g的羥值和15-35mg？KOH/g的酸值；B)按重量計15％-25％的具有至少部分封閉的異氰酸酯基團的多異氰酸酯；C)有效量的顏料；D)2％-5％的催化劑；E)余量水。本發(fā)明所述的催化劑可以在封閉場館布置或噴涂于建筑物外觀，能夠對大范圍的霧霾起到良好的防治效果。
【IPC分類】C09D175/04, C09D7/12
【公開號】CN105219248
【申請?zhí)枴緾N201510780294
【發(fā)明人】沈秋
【申請人】無錫橋陽機械制造有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年11月13日