專利名稱：納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及涂料，具體涉及一種納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有凈化空氣涂料多是通過在涂料中添加銳鈦礦型納米二氧化鈦來達(dá)到凈化空 氣效果。銳鈦礦型納米二氧化鈦吸收光能量后能產(chǎn)生OH-自由基與負(fù)氧離子。OH-自由基 與負(fù)氧離子具有很強(qiáng)的氧化還原能力，能分解氧化空氣中的污染物，從而達(dá)到凈化空氣的 目的。但現(xiàn)有技術(shù)無法解決10納米以下的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠與涂料體系的 相溶性問題與納米二氧化鈦粒子在涂料體系中的分散性問題。納米二氧化鈦液溶膠添加到 涂料體系中后即絮凝為大粒徑，且會(huì)沉淀，所以現(xiàn)有納米二氧化鈦涂料往往添加分散劑以 令納米二氧化鈦粒子分散懸浮。10納米以下的納米二氧化鈦方具有很好的光催化性能，當(dāng) 納米二氧化鈦粒子絮凝后，納米二氧化鈦涂料的光催化性能就大大降低了，甚至沒有了。因?yàn)榻鉀Q不了納米二氧化鈦粒子在涂料體系的分散性問題，所以現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)是 直接添加二次粒徑為幾十，甚至幾百納米的納米二氧化鈦，通過強(qiáng)力攪拌與添加分散劑的 方式達(dá)到納米二氧化鈦的分散，該涂料體系為懸浮液，穩(wěn)定性差。因此，現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)的納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的光催化性能都很差， 同時(shí)凈化空氣效果也很差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的制備方法，本 發(fā)明解決了以往無法解決的10納米以下的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠與涂料體系的相 溶性問題與納米二氧化鈦粒子在涂料體系的分散性問題。提供一種制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，包括如下步驟，所有步 驟均在常溫下進(jìn)行，以下比例均為重量比1)在不銹鋼或塑膠容器中將有機(jī)溶劑和水按比例混合并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?，?中有機(jī)溶劑為30-70%，添加純凈水至100% ；2)慢慢加入成膜樹脂，按混合溶劑的1_50%，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌希?)在均勻混合液里加入固化劑，如石油磺酸等，比例為混合液的0. 1-1. 0%、非離 子型表面活性劑，如蔗糖酯，比例為混合液的0. 1-1. 0%，同時(shí)攪拌至均勻混合；4)加入10納米以下的具有良好光催化活性的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠，液 溶膠中納米二氧化鈦的固含量為10%，液溶膠的添加比例為步驟；3)中制取的混合液體的 1-50%，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?。以往技術(shù)中添加納米二氧化鈦后，體系無法成為溶膠，而是懸浮液，因此必須同時(shí) 添加分散劑，以幫助納米二氧化鈦粒子懸浮。本發(fā)明所形成的體系仍為液溶膠，可不添加任 何潤濕劑或分散劑，而體系能長期穩(wěn)定，無沉淀。但為了增加本發(fā)明對底材的潤濕性也可以添加合適的潤濕劑。納米二氧化鈦涂料在噴涂后的涂膜往往容易粉化，這是因?yàn)榧{米二氧化鈦分解了 漆膜，本發(fā)明選擇的體系有很好的穩(wěn)定性，可耐納米二氧化鈦的分解，從而保證了涂膜的耐 久性。長效納米二氧化鈦是一種光催化劑，本身是不損耗的。因此本發(fā)明的凈化空氣效 用是長期的。凈化對象廣泛本發(fā)明添加的納米二氧化鈦在10納米以下，具有很強(qiáng)的光催化活 性，其電子躍遷產(chǎn)生的自由基(0H-)與負(fù)氧離子(02_)的氧化能力均很強(qiáng)，能氧化分解空氣 中絕大多數(shù)的有機(jī)污染物與部分無機(jī)污染物，如甲醛、苯、甲苯、氨等。無味、無嗅二氧化鈦是一種穩(wěn)定的金屬氧化物，沒有氣味，也不會(huì)釋放分解為氣 體或其他物質(zhì)，因此不會(huì)造成人體不適。無毒二氧化鈦無毒，對人體無危害，也不會(huì)造成其他污染。本發(fā)明功效本發(fā)明具有很強(qiáng)的凈化空氣功能，能降解與消除空氣中絕大多數(shù)的有機(jī)污染物及 部分無機(jī)污染物。且該功效是長期的。本產(chǎn)品的主要成分為銳鈦礦型納米二氧化鈦、溶劑，水、異丙醇或其他有機(jī)溶劑、 成膜樹脂，如丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等及助劑，如硫酸乙脂、聚山梨酯。
具體實(shí)施例方式提供一種制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，包括如下步驟，所有步 驟均在常溫下(以下比例均為重量比)；1)在不銹鋼或塑膠容器中將有機(jī)溶劑和水按比例混合并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?，?中有機(jī)溶劑為30-70%，添加純凈水至100% ；2)慢慢加入成膜樹脂，按混合溶劑的1_50%，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌希?)在均勻混合液里加入固化劑，如石油磺酸等，比例為混合液的0. 1-1. 0%、非離 子型表面活性劑，如蔗糖酯，比例為混合液的0. 1-1. 0%，同時(shí)攪拌至均勻混合；4)加入10納米以下的具有良好光催化活性的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠，液 溶膠中納米二氧化鈦的固含量為10%，液溶膠的添加比例為步驟幻中制取的混合液體的 1-50%，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌稀Ｔ谏鲜鲋苽浼{米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法中，所述有機(jī)溶劑是異丙在上述制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法中，所述成膜樹脂是丙烯酸 樹脂或環(huán)氧樹脂。原理本發(fā)明產(chǎn)品中添加了 10納米以下的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠，該納米二氧 化鈦吸收光能量之后，價(jià)帶的電子就會(huì)被激發(fā)到導(dǎo)帶，形成帶負(fù)電的高活性電子e_，同時(shí)在 價(jià)帶上產(chǎn)生帶正電的空穴h+。在電場的作用下，電子與空穴發(fā)生分離，遷移到粒子表面的不 同位置。熱力學(xué)理論表明，分布在表面的h+可以將吸附在Ti02表面OH-和H20分子氧化 成(.0H)自由基，而.OH自由基的氧化能力是水體中存在的氧化劑中最強(qiáng)的，能氧化并分解
4各種有機(jī)污染物(甲醛、苯、TVOC等)和細(xì)菌及部分無機(jī)污染物(氨、NOX等)，并將最終降 解為C02、H20等無害物質(zhì)。由于.OH自由基對反應(yīng)物幾乎無選擇性，因而在光催化中起著 決定性的作用。同時(shí)電子躍遷時(shí)還會(huì)與氧分子(O2)結(jié)合產(chǎn)生負(fù)氧離子，負(fù)氧離子也具有很 強(qiáng)的氧化還原能力。此外，許多有機(jī)物的氧化電位較Ti02的價(jià)帶電位更負(fù)一些，能直接為 h+所氧化。而Ti02表面高活性的e_側(cè)具有很強(qiáng)的還原能力，可以還原去除水體中金屬離 子。應(yīng)用以上原理納米涂料廣泛應(yīng)用于殺菌、自潔、空氣凈化等領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，其特征在于，包括如下步驟，所 有步驟均在常溫下進(jìn)行，以下比例均為重量比1)在不銹鋼或塑膠容器中將有機(jī)溶劑和水按比例混合并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?，其中?機(jī)溶劑為30-70%，添加純凈水至100% ；2)慢慢加入成膜樹脂，比例為混合溶劑的1_50%，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌希?)在均勻混合液里加入固化劑，比例為混合液的0.1-1. 0%、非離子型表面活性劑，比 例為混合液的0. 1-1. 0%，同時(shí)攪拌至均勻混合；4)加入10納米以下的具有良好光催化活性的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠，液溶 膠中納米二氧化鈦的固含量為10%，液溶膠的添加比例為步驟幻中制取的混合液體的 1-50 %，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌稀?br> 2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，其特征在 于，所述有機(jī)溶劑是異丙醇。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，其特征在 于，所述成膜樹脂是丙烯酸樹脂或環(huán)氧樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制備納米二氧化鈦光催化凈化空氣涂料的方法，包括如下步驟，所有步驟均在常溫下進(jìn)行，以下比例均為重量比，步驟1)在不銹鋼或塑膠容器中將有機(jī)溶劑和水按比例混合并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?，其中有機(jī)溶劑為30-70％，添加純凈水至100％；步驟2)慢慢加入成膜樹脂，比例為混合溶劑的1-50％，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?；步驟3)在均勻混合液里加入固化劑，比例為混合液的0.1-1.0％、非離子型表面活性劑比例為混合液的0.1-1.0％同時(shí)攪拌至均勻混合；步驟4)加入10納米以下的具有良好光催化活性的銳鈦礦型納米二氧化鈦液溶膠，液溶膠中納米二氧化鈦的固含量為10％，液溶膠的添加比例為步驟3)中制取的混合液體的1-50％，并充分?jǐn)嚢柚辆鶆蚧旌?。凈化空氣納米涂料廣泛應(yīng)用于殺菌、自潔、空氣凈化等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)C09D7/12GK102127348SQ201010624630
公開日2011年7月20日 申請日期2010年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者梁斕 申請人:東莞市明天納米科技有限公司