專利名稱：一種光觸媒膠及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及以其物理性質或所產生的效果為特征的涂料和粘合劑，尤其涉及一種光觸媒膠及其制備方法。
背景技術：
現(xiàn)有建筑工業(yè)用或公共場所及居家裝飾用材，含有大量甲醛、苯、二甲苯、丙酮等有害物質，例如作粘合劑的甲醛膠等，這些有害物質在常溫下會向空氣中緩慢持續(xù)地揮發(fā)，可以在不知不覺中使人中毒，出現(xiàn)眼鼻喉刺激感、眼睛流淚、疲勞乏力、記憶減退、頭痛、發(fā)燒、哮喘、過敏性肺炎、皮膚炎等癥狀，此即所謂的“大廈癥候群”以及“化學物質過敏癥”。此外，這些用材的制品長時間不進行清洗護理，由污垢產生的異味、細菌等也影響人們的生活環(huán)境與生存質量。目前，通常是利用加強通風換氣以及使用空氣凈化產品來清除室內的空氣污染，以改善并提高室內空氣品質。但是空氣凈化產品對污染物的吸附較不牢固，且吸附劑容易達吸附飽和，而影響到后續(xù)的污染物吸附效率，所以需定期更換或進行再生，使得后續(xù)處理成本相對提高，另外，空氣凈化器的使用也較耗費能源且占用室內空間。
研究表明，二氧化鈦(TiO2)近似天然物質，其化學穩(wěn)定性非常高，對人體無毒無害。而納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子會產生理化性質的改變，變得較為活潑，由陽光或燈光甚至是室內熒光燈等微弱光照射，向二氧化鈦光觸媒粒子提供光能量，在其表面會形成電子-空穴對，空氣中的氧氣一旦接觸到就生成超氧陰離子自由基O2-，而相對濕度的空氣中的水分子一旦接觸到就生成具有極強氧化作用的活性氫氧自由基OH-，它們可以與有機物質中的碳原子產生氧化還原效應，從而氧化分解各種有機化合物和部分無機物，破壞細菌的細胞膜和固化病毒的蛋白質。使甲醛、苯、氨氣等臭味、細菌、病毒、塵蹣等微小有機物質，轉化為二氧化碳(CO2)和水(H2O)。處理和凈化各種有害氣體的效果是顯著的，據(jù)歐美國家權威機構測試，每平方厘米的納米二氧化鈦與其他脫臭物質相比，脫臭能力是高性能纖維活性碳的150倍，相當于500個活性炭冰箱除臭劑的功效。二氧化鈦作為具有光催化作用的功能性材料，被稱為光觸媒，它本身并不直接參與氧化還原的反應，只是發(fā)生反應所需的媒介，其本身的能力并不隨時間推移而消耗衰減，在理論上具有永久性。中國專利至今僅見有CN1488685A、CN2574897Y分別公開公告的《光觸媒涂料》、《光觸媒熱固性樹脂裝飾板》，前者是將重量百分比分別為0.2～1％的二氧化鈦、24～44％的乳膠漆和55～75％的脫氧水放入納米粉碎罐通電攪拌1小時制成的光觸媒涂料；后者裝飾板的光觸媒披覆層是由適當粒徑的二氧化鈦粉體與適當量的樹脂混合而成，其中，二氧化鈦約占5～10％。二者的光觸媒材料的使用性能和使用范圍，有必要予以進一步的改進。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的一個技術問題是彌補現(xiàn)有技術的不足，提出一種使用性能更好和使用范圍更廣的光觸媒膠，它可以在各種材料表面涂復后形成永久性的具有極強的防污、殺菌和除臭功能且能處理和凈化各種有害氣體的涂膜，還可以用作粘合劑。
本發(fā)明要解決的另一個技術問題是，相應提出這種使用性能更好和使用范圍更廣的光觸媒膠的制備方法。
對于本發(fā)明的光觸媒膠來說，上述技術問題是這樣加以解決的這種光觸媒膠，由重量百分比是0.3～5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是5～85％的樹脂和余量的添加劑組成。
所述二氧化鈦光觸媒粒子的粒度達到納米等級，其理化性質會發(fā)生改變，變得較為活潑，成為光觸媒。本發(fā)明的納米等級二氧化鈦光觸媒粒子重量百分比低于0.3％，就難以發(fā)揮光觸媒的作用，高于0.3％，光觸媒膠的成本偏高，而且會影響其透明度。本發(fā)明的納米等級二氧化鈦光觸媒粒子重量百分比優(yōu)選范圍值是2～3％。
對于本發(fā)明的光觸媒膠來說，上述技術問題可以是這樣進一步加以解決的所述樹脂是本發(fā)明的基本材料，它選自以下的一種物質丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、三聚腈氨和苯丙樹脂。
所述添加劑，包括稀釋劑和重量百分比是0～5％的助劑。
所述稀釋劑，是水，或者是乙醇，或者是乙二醇，或者是二甲苯，或者是乙二醇和二甲苯的混合物。
所述助劑，是分散劑和增稠劑。
所述添加劑，還包括負離子粉體。這種光觸媒膠中的負離子粉體可以使被涂復的物料中帶正電的甲醛離子失去正電荷，不能揮發(fā)，達到清除空氣中甲醛的功能。
所述負離子粉體的重量百分比，是所述樹脂與所述稀釋劑總量的0.1～0.5％。
所述負離子粉體，是細度為1800目以上的負離子粉體。
所述負離子粉體，是納米-亞納米等級的電氣石粉體或奇冰石粉體。
對于本發(fā)明的光觸媒膠的制備方法來說，上述技術問題是這樣加以解決的
這種光觸媒膠的制備方法，依次有以下步驟先將重量百分比是0.3～5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是5～85％的樹脂和余量的稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合；再投入重量百分比是0～5％的助劑均勻攪拌混合，即是制品。
對于本發(fā)明的光觸媒膠的制備方法來說，上述技術問題可以是這樣進一步加以解決的所述投入助劑是先投入分散劑，后投入增稠劑。
對于本發(fā)明的光觸媒膠的制備方法來說，上述技術問題也可以是這樣進一步加以解決的在投入重量百分比是0～5％的助劑均勻攪拌混合之前，投入重量百分比是樹脂與稀釋劑總量的0.1～0.5％的負離子粉體均勻攪拌混合。
本發(fā)明的光觸媒膠優(yōu)選更科學合理的重量百分比的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子，與相應適量的樹脂、稀釋劑和助劑組合，從而進一步改善了使用性能，并擴大了使用范圍。它可以涂復在各種材料表面，形成具有極強的防污、殺菌和除臭功能且能處理和凈化各種有害氣體的永久性涂膜，還可以用作粘合劑。添加負離子粉體的光觸媒膠還可以使被涂復的物料中帶正電的甲醛離子失去正電荷，不能揮發(fā)，達到清除空氣中甲醛的功能。
具體實施例方式
下面結合具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的說明。
具體實施例方式
一先將重量百分比是2％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子和重量百分比是5％的丙烯酸樹脂和重量百分比是90％的水稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合；再投入重量百分比是3％的助劑，先投入分散劑均勻攪拌混合，后投入增稠劑均勻攪拌混合，即是光觸媒膠制品。
該光觸媒膠制品主要用作墻體表面涂料。
經(jīng)測試，原甲醛含量是0.5～1.0mg/m3的密閉房間，在噴涂該光觸媒膠24小時后，甲醛清除量達到95％以上。
具體實施例方式
二先將重量百分比是3％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是85％的三聚腈氨和重量百分比是8％的乙醇稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合；再投入重量百分比是4％的助劑，先投入分散劑均勻攪拌混合，后投入增稠劑均勻攪拌混合，即是光觸媒膠制品。
該光觸媒膠制品主要用作實木板、復合板表面涂復，浸漬處理，制成耐磨層制品。
表面涂復有該光觸媒膠24小時后的實木板、復合板，殺菌效果達到95％以上。
具體實施例方式
三先將重量百分比是5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是35％的環(huán)氧樹脂和重量百分比是55％的稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合，稀釋劑是乙二醇與二甲苯的混合物，乙二醇的重量百分比為38.5％，二甲苯的重量百分比為16.5％。
再投入重量百分比是5％的助劑，先投入分散劑均勻攪拌混合，后投入增稠劑均勻攪拌混合，即是光觸媒膠制品。
該光觸媒膠制品主要用作家具、墻體、鋼材等物體面的保護漆，環(huán)氧樹脂具有良好的密封性能，能阻止物體內外的氣體交流，附在環(huán)氧樹脂上的光觸媒能殺死周圍的細菌，凈化空氣。
經(jīng)測試，表面涂復該產品的家具的甲醛釋放量比表面沒有涂復該產品的家具低90％以上，家具表面細菌殺死率提高90％以上。
具體實施例方式
四將重量百分比是5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是35％的苯丙樹脂重量百分比是55％的乙二醇稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合；再投入重量百分比是樹脂與稀釋劑總量的0.1％即重量百分比是0.09％的納米-亞納米等級的電氣石粉體均勻攪拌混合；最后投入重量百分比是4.91％的助劑，先投入分散劑均勻攪拌混合，后投入增稠劑均勻攪拌混合，即是含有負離子粉體的光觸媒膠制品該含有負離子粉體的光觸媒膠制品主要用作墻體表面涂復，生成保護涂膜。
經(jīng)測試，采用該產品涂刷的密閉空間，空氣中的甲醛量初始值為0.75mg/m3，在24小時后，甲醛量凈化為0.01mg/m3。
以上內容是結合具體的四個優(yōu)選實施方式對本發(fā)明所作的進一步詳細說明，不能認定本發(fā)明的具體實施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本發(fā)明由所提交的權利要求書確定的專利保護范圍。
權利要求
1.一種光觸媒膠，其特征在于由重量百分比是0.3～5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是5～85％的樹脂和余量的添加劑組成。
2.按照權利要求1所述的光觸媒膠，其特征在于所述納米等級二氧化鈦光觸媒粒子重量百分比優(yōu)選范圍值是2～3％。
3.按照權利要求1所述的光觸媒膠，其特征在于所述樹脂選自以下的一種物質丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、三聚腈氨和苯丙樹脂。
4.按照權利要求1所述的光觸媒膠，其特征在于所述添加劑包括稀釋劑和重量百分比是0～5％的助劑。
5.按照權利要求1所述的光觸媒膠，其特征在于所述添加劑包括負離子粉體、稀釋劑和重量百分比是0～5％的助劑。
6.按照權利要求5所述的光觸媒膠，其特征在于所述負離子粉體的重量百分比是所述樹脂與所述稀釋劑總量的0.1～0.5％。
7.按照權利要求4或5所述的光觸媒膠，其特征在于所述稀釋劑是水，或者是乙醇，或者是乙二醇，或者是二甲苯，或者是乙二醇和二甲苯的混合物。
8.按照權利要求4或5所述的光觸媒膠，其特征在于所述助劑是分散劑和增稠劑。
9.一種光觸媒膠的制備方法，其特征在于依次有以下步驟先將重量百分比是0.3～5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是5～85％的樹脂和余量的稀釋劑投入有攪拌裝置的容器內均勻攪拌混合；再投入重量百分比是0～5％的助劑均勻攪拌混合，即是制品。
10.按照權利要求9所述的光觸媒膠的制備方法，其特征在于在投入重量百分比是0～5％的助劑均勻攪拌混合之前，投入重量百分比是樹脂與稀釋劑總量的0.1～0.5％的負離子粉體均勻攪拌混合。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光觸媒膠及其制備方法，該膠由重量百分比是0.3～5％的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、重量百分比是5～85％的樹脂和余量的添加劑組成。所述添加劑包括稀釋劑和重量百分比是0～5％的助劑，還包括負離子粉體。制備方法是先將納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子、樹脂和余量的稀釋劑均勻攪拌混合；再投入助劑均勻攪拌混合。本發(fā)明優(yōu)選更科學合理的重量百分比的納米等級的二氧化鈦光觸媒粒子，與相應適量的樹脂、稀釋劑和助劑組合，進一步改善了使用性能，并擴大了使用范圍?？梢酝扛苍诓牧媳砻妫纬删哂袠O強的防污、殺菌和除臭功能且能處理和凈化各種有害氣體的永久性涂膜，還可以用作粘合劑。添加負離子粉體的光觸媒膠還可以達到清除空氣中甲醛的功能。
文檔編號C08L75/00GK1743362SQ20041004061
公開日2006年3月8日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權日2004年9月1日
發(fā)明者周祖全 申請人:周祖全