專利名稱：用作去除NOx的半透明涂層的組合物的制作方法
用作去除NOx的半透明涂層的組合物
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及用作結(jié)構(gòu)材料表面上的半透明涂層的具有光催化自清潔性能的組合物，更具體地，本發(fā)明涉及具有高去HNO3活性的這種改進組合物。在建筑和涂料領(lǐng)域中，環(huán)境污染引發(fā)了建筑和室外建筑用外部材料的一系列污染問題。漂浮在空氣中的灰塵和顆粒在晴朗天氣中沉積在屋頂和建筑物外墻上。在暴露于降雨下時，沉積物與雨水一起流動并沿建筑物的外墻向下流動。結(jié)果，污染物沿雨水的路線而粘附。在表面干燥時，泥土呈條狀圖案。為了至少部分解決該問題，已經(jīng)提出在結(jié)構(gòu)材料表面上沉積涂層。或者，所述涂層進一步對大氣污染物顯示光催化自清潔性能。由此，在EP 0901991、WO 97/07069、WO97/10186和WO 98/41480中公開了氧化鈦的光催化涂層。紫外線照射(例如源自UV光)到半導(dǎo)體如氧化鈦上，產(chǎn)生具有強還原活性的電子和具有強氧化活性的空穴，所述電子和空穴能夠最終引發(fā)有害有機化合物降解成無害物質(zhì)。典型的污染物為例如氮氧化物、臭氧和吸附在材料包覆表面上的有機污染物。這在建筑領(lǐng)域如城市街道中特別有用，其中有機污染物的濃度相對高，尤其是在強太陽光下，但其中材料可利用的表面積也相對高。然而，與所形成的氧化的物質(zhì)如由在水和氧氣存在下NO2和NO與Ti02/UV光的反應(yīng)形成的HNO3相關(guān)的一個問題是其在材料包覆表面上的吸收，這然后會隨時間變化而引發(fā)難以除去污點和/或造成腐蝕的問題。因此，仍需要一種涂料組合物，以相對于先前涂料在去污性能、非污染穩(wěn)定性和突出的耐久性方面具有明顯改進。驚奇地，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過用作涂料的特定組合物可有效實現(xiàn)這種目的。因此，本發(fā)明的目的是提供一種組合物，當(dāng)作為涂料應(yīng)用到材料表面上時，所述組合物展示改進的去除NOx和任選的VOCx (即揮發(fā)性有機內(nèi)容物如二甲苯和苯)的性能。本發(fā)明的另一個目的是提供一種組合物，所述組合物能夠賦予這種性能而不會犧牲涂層的透明度。本發(fā)明的還另一個目的是提供一種組合物，當(dāng)作為涂料應(yīng)用到材料表面上時，所述組合物能夠易于從其釋放污染物，尤其是通過雨水或通過水進行洗滌。具體地，當(dāng)施加到基材表面上以形成薄膜時，所述組合物使得粘附到表面上的污染物或其衍生物易于用水沖掉。發(fā)明概述根據(jù)一個方面，本發(fā)明涉及一種用作結(jié)構(gòu)材料表面上的半透明涂層的去除NOx的組合物，所述組合物包含至少a)具有至少去NOx活性的光催化二氧化鈦顆粒；b)具有去HNO3活性的顆粒；和 c)硅基材料，在其中分散所述顆粒，其中所述光催化顆粒具有Inm 50nm的結(jié)晶尺寸且顆粒a)和b)以小于所述組合物總重量的20wt%的量存在。根據(jù)另一個方面，本發(fā)明涉及一種用于賦予在材料表面處對大氣污染物具有自清潔性能的方法，所述方法至少包括如下步驟將根據(jù)本發(fā)明的組合物施加到材料表面上,和將所述組合物干燥或固化以提供半透明涂層體系。
根據(jù)還另一個方面，本發(fā)明是一種能夠在結(jié)構(gòu)材料表面上形成半透明涂層的改進組合物，所述改進組合物包含至少a)光催化二氧化鈦顆粒，其具有至少去NOx活性并基本由至少50質(zhì)量％的銳鈦礦結(jié)晶形式構(gòu)成，所述顆粒具有Inm 150nm的平均尺寸和至少30m2/g的每克的表面積,和b)硅基材料，在其中分散兩種所述a)顆粒，其中所述硅基材料包括至少一種具有下式的聚硅氧烷衍生物
權(quán)利要求
1.在一種能夠在結(jié)構(gòu)材料表面上形成半透明涂層的組合物，包含至少 a)光催化二氧化鈦顆粒，其具有至少去NOx活性并基本由至少50質(zhì)量％的銳鈦礦結(jié)晶形式構(gòu)成，所述顆粒具有Inm 150nm的平均尺寸和至少30m2/g的每克的表面積,和 b)硅基材料，在其中分散所述a)顆粒，其中所述硅基材料包括至少一種具有下式的聚硅氧烷衍生物
2.一種粘附到結(jié)構(gòu)材料表面上并得自分散體的改進的半透明薄膜，所述薄膜包含至少 a)光催化二氧化鈦顆粒，其具有至少去NOx活性并基本由至少50質(zhì)量％的銳鈦礦結(jié)晶形式構(gòu)成，所述顆粒具有Inm 150nm的平均尺寸和至少30m2/g的每克的表面積,和 b)硅基材料，在其中分散所述a)顆粒，其中所述硅基材料包括至少一種具有下式的聚硅氧烷衍生物
3.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所述結(jié)晶二氧化鈦顆粒呈現(xiàn)5nm 20nm的平均尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，其中所述光催化顆粒以所述組合物總重量的O.1% 15wt% (以干物質(zhì)表不)的量存在。
5.根據(jù)權(quán)利要求I的組合物，還包括溶劑。
6.一種使材料表面對大氣污染物具有自清潔性能的方法，所述方法包括將根據(jù)權(quán)利要求I的組合物涂布到所述材料表面上，并對所述組合物干燥或固化以得到涂布在其上的薄膜。
全文摘要
一種能夠在結(jié)構(gòu)材料表面上形成半透明涂層的組合物，包含至少a)光催化二氧化鈦顆粒，其具有至少去NOx活性；b)在其中分散所述顆粒的硅基材料，其中所述硅基材料包括至少一種聚硅氧烷；和具有去HNO3活性的顆粒c)，所述顆粒c)選自碳酸鈣、碳酸鎂以及它們的混合物。
文檔編號B01D53/56GK102639657SQ201080041227
公開日2012年8月15日 申請日期2010年9月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者G·古德溫, J·L·斯特拉通, R·麥金泰爾 申請人:美禮聯(lián)無機化工公司