有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光催化劑涂料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]將光催化劑納米二氧化鈦與涂層材料相結(jié)合，制備具有光催化效果的涂料，涂裝于路面、隔離墩、路邊沿、欄桿等，可以有效吸收分解汽車尾氣，將是治理越來越多汽車排放的尾氣造成的污染的應(yīng)用方向。同時(shí)，水性無機(jī)涂料以水為介質(zhì)，具有無毒、無味、不含有可揮發(fā)性和其他有機(jī)物質(zhì)、施工方便、原材料資源豐富、價(jià)格較低等一系列的優(yōu)點(diǎn)。水性無機(jī)涂料具有硬度高，耐磨性好的優(yōu)點(diǎn)，但是水性無機(jī)涂料最大的缺點(diǎn)是耐水性和粘結(jié)力較差，這些缺點(diǎn)阻礙了它的廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明確有必要提供一種有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料及其制備方法，該涂料具有較好的耐水性和粘結(jié)力，具有良好的耐磨性能，而且光催化降解氮氧化物的效果也比較好。
[0004]本發(fā)明提供一種有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料，其包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料:納米二氧化鈦2%?6%、鉀水玻璃溶液15%?30%、白炭黑25%?35%、乙醇酸5%?21 %、硅丙乳液1.5%?5%、余量為水，其中，所述鉀水玻璃溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%?80%，所述乙醇酸水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%?25%。
[0005]基于上述，它包括以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料:納米二氧化鈦3.5%?5 %、鉀水玻璃溶液20%?25%、白炭黑28%?30%、乙醇酸水溶液10%?16%、硅丙乳液2.5%?4%、余量為水。
[0006]基于上述，所述納米二氧化鈦的一次粒徑為30?80 nm;優(yōu)選地，所述納米二氧化鈦的晶型是銳鈦礦型。
[0007]本發(fā)明提供一種上述有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料的制備方法，包括以下步驟:。
[0008]晶型是銳鈦礦型的納米二氧化鈦在紫外光或太陽光的紫外光的照射下會(huì)吸收能量，在其表面形成很多的電子-空穴對(duì)，這些電子-空穴對(duì)具有很強(qiáng)的氧化還原能力，能降解有機(jī)物以及汽車尾氣中的氮氧化合物、硫化物、一氧化氮等有害氣體，還有很強(qiáng)的殺菌能力。二氧化鈦對(duì)人體無害，是環(huán)境友好型的材料。
[0009]本發(fā)明提供的有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料中的乙醇酸其分子中含有羥基和羧基，使的乙醇酸不僅具有酸性，還具有比較強(qiáng)的極性、親水性，既可以溶解有機(jī)物，又可以溶解水等無機(jī)物，所以乙醇酸還可以起到潤(rùn)濕分散劑的作用；白炭黑與墻體的結(jié)合強(qiáng)度比較大，會(huì)增強(qiáng)涂膜的硬度，表面自潔能力也比較好;鉀水玻璃與一定量的乙醇酸和白炭黑混合后，可以制得低溫固化的無機(jī)涂料，該涂料與金屬、水泥、各種磚、石等具有很好的結(jié)合力，具有較強(qiáng)耐水、耐酸、耐腐蝕、耐候、耐高溫、阻燃等特性，且對(duì)環(huán)境和身體健康無毒害作用，來源豐富，價(jià)格低廉，與一定量的硅丙乳液復(fù)配成水性有機(jī)-無機(jī)雜化涂料，硅丙乳液可增強(qiáng)涂膜柔韌性、耐水性與粘結(jié)強(qiáng)度等，提高了鉀水玻璃涂料的性能。
[0010]本發(fā)明提供的有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料施工后可室溫放置48以上固化，該涂料主要原料來源豐富，價(jià)格低廉;該涂料不僅耐水性和粘結(jié)性都比較好，而且還具有很強(qiáng)的光催化降解汽車尾氣的能力，可以廣泛應(yīng)用于路面，隔離墩，路邊沿，欄桿等處，有效防止汽車尾氣造成的大氣污染;該涂料可以在室溫固化，施工方便，便于室外噴、刷等方法施工;該涂料制備工藝簡(jiǎn)單，工藝參數(shù)比較容易控制。另外，本發(fā)明充分有效地利用了鉀長(zhǎng)石分解，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)制備過程無三廢產(chǎn)生，能耗低、產(chǎn)出高、回收率高，可連續(xù)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0011]下面通過【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0012]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例1提供一種有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料，其由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料組成:粒徑為30?50nm的納米二氧化鈦2 g、50%的鉀水玻璃溶液30 g、白炭黑25 g、25%的乙醇酸水溶液5 g、硅丙乳液1.5 g和水36.5 go
[0013]實(shí)施例1提供的上述光催化劑涂料由以下步驟制備:將質(zhì)量濃度為25%的5g乙醇酸水溶液滴加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的30 g所述鉀水玻璃溶液中，形成第一混合液;取晶型為銳鈦礦型一次粒子粒徑是30?50nm的納米二氧化鈦2 g和白炭黑25 g加入所述第一混合液中，并攪拌，分散均勻后，形成第二混合液;將所述第二混合液加入到2 g的硅丙乳液中，最后加入36 g的水，再以200轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速攪拌25 min分散均勻，即得到涂料。
[0014]將實(shí)施例1提供的上述涂料涂布于玻璃板上，進(jìn)行固化養(yǎng)護(hù)。參照J(rèn)G/T3049-1998的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度的試驗(yàn)，參照GB/T1733-93的狀態(tài)下進(jìn)行漆膜耐水性測(cè)試，涂料的粘結(jié)力達(dá)到2.0 MPa,耐水性達(dá)到35天。使用光源主波段為365nm的18W紫外燈，把涂膜的玻璃板放置于光催化測(cè)試箱中進(jìn)行二氧化氮的降解實(shí)驗(yàn)，容器中二氧化氮的初始濃度為9.3mg/m3，檢測(cè)器持續(xù)檢測(cè)二氧化氮?dú)怏w的光降解情況，lOOmin中內(nèi)二氧化氮的降解率為90 %。
[0015]實(shí)施例2
納米二氧化鈦3.5%?5%、鉀水玻璃溶液20%?25%、白炭黑28%?30%、乙醇酸水溶液10%?16%、硅丙乳液2.5%?4 %
本發(fā)明實(shí)施例2提供一種有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料，其由以下質(zhì)量分?jǐn)?shù)的原料組成:粒徑為50?70 nm的納米二氧化鈦3.5 g、60%的鉀水玻璃溶液25 g、白炭黑28 g、20%的乙醇酸水溶液10 g、硅丙乳液2.5 g和水31 g。該有機(jī)-無機(jī)雜化光催化劑涂料的制備方法與第一實(shí)施例提供的制備方法基本相同，不同之處在于:各原料的比例不同。
[0016]將實(shí)施例2提供的上述涂料涂布于玻璃板上，進(jìn)行固化養(yǎng)護(hù)。參照J(rèn)G/T3049-1998的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下進(jìn)行粘結(jié)強(qiáng)度的試驗(yàn)，參照GB/T1733-93的狀態(tài)下進(jìn)行漆膜耐水性測(cè)試，涂料的粘結(jié)力達(dá)到2.5 MPa，耐水性達(dá)到40天。使用光源主波段為365nm的18W紫外燈，把涂膜的玻璃板放置于光催化測(cè)試箱中進(jìn)行二氧化氮的降解實(shí)驗(yàn)，容器中二氧化氮的初始濃