本發(fā)明屬于環(huán)保涂料技術領域,具體涉及一種生態(tài)納米空氣凈化涂料。
背景技術:
隨著科學技術和社會生產(chǎn)力的不斷發(fā)展,人們的物質(zhì)生活水平日益提高,與此同時,人類的環(huán)保意識也在不斷增強,各國陸續(xù)出臺相關法律限制涂料當中有機揮發(fā)性溶劑的使用。日本已開始實施建筑標準法修正案,規(guī)定室內(nèi)不允許使用含甲醛系列防腐劑的酚醛樹脂、三聚氰胺樹脂和間苯二酚樹脂等產(chǎn)品。我國也將出臺“室內(nèi)用涂料衛(wèi)生規(guī)范”,限制室內(nèi)用涂料中苯、芳香烴、游離甲醛、游離TDI含量、鄰苯二甲酸酯、乙二醇醚及酯類、重金屬、有機揮發(fā)化合物等有害物質(zhì)的使用,這將推動環(huán)保型涂料的進一步發(fā)展。世界范圍內(nèi)的涂料專家經(jīng)過不斷的努力和創(chuàng)新陸續(xù)開發(fā)出各種環(huán)保涂料。主要包括粉末涂料、水性涂料、高固體份涂料等。其中水性涂料以水作為溶劑,它避免了有機溶劑的大量使用,不但減少了溶劑揮發(fā)造成的污染而且避免了由于有機溶劑大量使用造成的資源浪費,因此,它在環(huán)保涂料領域占有舉足輕重的地位。
涂料向環(huán)保、功能化、節(jié)能、高效等方向發(fā)展是必然趨勢。隨著人們對生活質(zhì)量的要求越來越高,單一性能的涂料已遠遠不能滿足人們的需求,尤其是內(nèi)墻裝飾涂料,與人們的生活或工作關系更為密切。首先,內(nèi)墻涂料直接涂裝于建筑物或構筑物的內(nèi)表面,與人們的生活或工作關系更為密切。從這一意義上講,內(nèi)墻涂料的裝飾效果(例如涂膜手感、平整度和顏色、質(zhì)感等)會受到人們更多的關注。其次,就居室而言,內(nèi)墻涂料不像外墻涂料那樣會受到公眾的關注,而與居住者個人的聯(lián)系甚為密切,因而其裝飾效果(例如質(zhì)地、顏色等)可以根據(jù)個人的喜好進行選擇,亦即比外墻涂料更能夠張揚個性。第三,內(nèi)墻涂料會對室內(nèi)環(huán)境產(chǎn)生較大的影響,應當具有適當?shù)耐笟庑院臀鼭裥?。完全不透氣、不吸濕的涂膜會造成墻面的結露,不利于室內(nèi)環(huán)境的改善和居住舒適性的提高。第四,內(nèi)墻涂料中不能含有有毒、有害物質(zhì),否則會對環(huán)境和健康造成危害。當然,從對性能的嚴格要求來說,內(nèi)墻涂料最好還能夠防止霉菌在涂膜上的滋生。雖然內(nèi)墻涂料不要求具有像外墻涂料那樣高的物理力學性能和耐候性能,但也必須具有適當?shù)哪退?、耐堿性和耐擦洗性。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種生態(tài)納米空氣凈化涂料,本發(fā)明以水為溶劑,同時降低溶劑型原料的使用,能夠大大降低VOC的排放量,起到良好的環(huán)保效果,同時以納米二氧化鈦為主,氧化鋅與氧化鋯為輔的光催化體系具有良好的光催化效果。
一種生態(tài)納米空氣凈化涂料,其配方如下:
水性自交聯(lián)樹脂20-25份、交聯(lián)劑0.1-1.3份、催化劑2-4份、光觸媒材料11-24份、分散劑2-5份、增塑劑1-3份、pH劑5-9份、去離子水15-30份。
所述水性自交聯(lián)樹脂采用水性自交聯(lián)聚丙烯酸或水性自交聯(lián)聚氨酯。
所述交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯或氧化氫二異丙苯。
所述催化劑采用氫氧化鋁與氫氧化鋅的混合物,所述氫氧化鋅的含量為10-15%。
所述光觸媒材料采用納米級材料,采用二氧化鈦與氧化鋯的混合物,所述氧化鋯含量為30-45%。
所述二氧化鈦采用貴金屬改性二氧化鈦,所述貴金屬采用鈀或鉑,所述貴金屬含量為3-5%。
所述分散劑采用十二烷基三甲基碳酸單甲酯季銨鹽。
所述增塑劑采用脫乙酰甲殼素。
所述pH劑采用碳酸氫鈉。
其制備方法如下:
步驟1,將水性自交聯(lián)樹脂、交聯(lián)劑和催化劑放入反應釜中,攪拌均勻后,恒溫恒壓反應2-4h,所述恒溫溫度為70-80℃,壓力為0.6-1.3MPa;
步驟2,將分散劑、增塑劑與pH劑加入至反應釜中,攪拌均勻后,室溫密煉2-3h,所述攪拌速度為1000-1400r/min;
步驟3,將反應釜的反應液進行水浴加熱減水3-5h,攪拌速度為600-900r/min,所述水浴溫度為90-105℃;
步驟4,將光觸媒材料加入步驟3的反應液,攪拌均勻,然后加入去離子水進行曝氣反應2-5h,反應結束后即可得到涂料,所述曝氣反應氣體為氮氣,所述曝氣反應溫度為30-50℃。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明采用水性自交聯(lián)樹脂能夠形成三維網(wǎng)狀結構,解決漆膜抗粘連性、耐沾污性、耐溶劑性、耐熱性等問題。
2、本發(fā)明以水為溶劑,同時降低溶劑型原料的使用,能夠大大降低VOC的排放量,起到良好的環(huán)保效果,同時以納米二氧化鈦為主,氧化鋅與氧化鋯為輔的光催化體系具有良好的光催化效果。
3、本發(fā)明采用貴金屬改性的二氧化鈦作為光觸媒主原料,不僅能夠起到提高光催化效果的作用,同時也能夠保證光催化活性中心的穩(wěn)定性,提高光催化性能的壽命。
4、本發(fā)明制備方法簡單,涂料攪拌均勻,分散效果佳,成膜性好,同時減少廢氣廢液排放。
具體實施方式
下面結合實施例對本發(fā)明做進一步描述:
實施例1
一種生態(tài)納米空氣凈化涂料,其配方如下:
水性自交聯(lián)樹脂20份、交聯(lián)劑0.1份、催化劑2份、光觸媒材料11份、分散劑2份、增塑劑1份、pH劑5份、去離子水15份。
所述水性自交聯(lián)樹脂采用水性自交聯(lián)聚丙烯酸。
所述交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯。
所述催化劑采用氫氧化鋁與氫氧化鋅的混合物,所述氫氧化鋅的含量為10%。
所述光觸媒材料采用納米級材料,采用二氧化鈦與氧化鋯的混合物,所述氧化鋯含量為30%。
所述二氧化鈦采用貴金屬改性二氧化鈦,所述貴金屬采用鈀,所述貴金屬含量為3%。
所述分散劑采用十二烷基三甲基碳酸單甲酯季銨鹽。
所述增塑劑采用脫乙酰甲殼素。
所述pH劑采用碳酸氫鈉。
其制備方法如下:
步驟1,將水性自交聯(lián)樹脂、交聯(lián)劑和催化劑放入反應釜中,攪拌均勻后,恒溫恒壓反應2h,所述恒溫溫度為70℃,壓力為0.6MPa;
步驟2,將分散劑、增塑劑與pH劑加入至反應釜中,攪拌均勻后,室溫密煉2h,所述攪拌速度為1000r/min;
步驟3,將反應釜的反應液進行水浴加熱減水3h,攪拌速度為600r/min,所述水浴溫度為90℃;
步驟4,將光觸媒材料加入步驟3的反應液,攪拌均勻,然后加入去離子水進行曝氣反應2h,反應結束后即可得到涂料,所述曝氣反應氣體為氮氣,所述曝氣反應溫度為30℃。
實施例2
一種生態(tài)納米空氣凈化涂料,其配方如下:
水性自交聯(lián)樹脂25份、交聯(lián)劑1.3份、催化劑4份、光觸媒材料24份、分散劑5份、增塑劑3份、pH劑9份、去離子水30份。
所述水性自交聯(lián)樹脂采用水性自交聯(lián)聚氨酯。
所述交聯(lián)劑采用氧化氫二異丙苯。
所述催化劑采用氫氧化鋁與氫氧化鋅的混合物,所述氫氧化鋅的含量為15%。
所述光觸媒材料采用納米級材料,采用二氧化鈦與氧化鋯的混合物,所述氧化鋯含量為45%。
所述二氧化鈦采用貴金屬改性二氧化鈦,所述貴金屬采用鉑,所述貴金屬含量為5%。
所述分散劑采用十二烷基三甲基碳酸單甲酯季銨鹽。
所述增塑劑采用脫乙酰甲殼素。
所述pH劑采用碳酸氫鈉。
其制備方法如下:
步驟1,將水性自交聯(lián)樹脂、交聯(lián)劑和催化劑放入反應釜中,攪拌均勻后,恒溫恒壓反應4h,所述恒溫溫度為80℃,壓力為1.3MPa;
步驟2,將分散劑、增塑劑與pH劑加入至反應釜中,攪拌均勻后,室溫密煉3h,所述攪拌速度為1400r/min;
步驟3,將反應釜的反應液進行水浴加熱減水5h,攪拌速度為900r/min,所述水浴溫度為105℃;
步驟4,將光觸媒材料加入步驟3的反應液,攪拌均勻,然后加入去離子水進行曝氣反應5h,反應結束后即可得到涂料,所述曝氣反應氣體為氮氣,所述曝氣反應溫度為50℃。
實施例3
一種生態(tài)納米空氣凈化涂料,其配方如下:
水性自交聯(lián)樹脂23份、交聯(lián)劑0.8份、催化劑3份、光觸媒材料18份、分散劑4份、增塑劑2份、pH劑7份、去離子水23份。
所述水性自交聯(lián)樹脂采用水性自交聯(lián)聚丙烯酸。
所述交聯(lián)劑采用過氧化二異丙苯。
所述催化劑采用氫氧化鋁與氫氧化鋅的混合物,所述氫氧化鋅的含量為12%。
所述光觸媒材料采用納米級材料,采用二氧化鈦與氧化鋯的混合物,所述氧化鋯含量為35%。
所述二氧化鈦采用貴金屬改性二氧化鈦,所述貴金屬采用鈀,所述貴金屬含量為4%。
所述分散劑采用十二烷基三甲基碳酸單甲酯季銨鹽。
所述增塑劑采用脫乙酰甲殼素。
所述pH劑采用碳酸氫鈉。
其制備方法如下:
步驟1,將水性自交聯(lián)樹脂、交聯(lián)劑和催化劑放入反應釜中,攪拌均勻后,恒溫恒壓反應3h,所述恒溫溫度為75℃,壓力為1.1MPa;
步驟2,將分散劑、增塑劑與pH劑加入至反應釜中,攪拌均勻后,室溫密煉2h,所述攪拌速度為1300r/min;
步驟3,將反應釜的反應液進行水浴加熱減水4h,攪拌速度為800r/min,所述水浴溫度為95℃;
步驟4,將光觸媒材料加入步驟3的反應液,攪拌均勻,然后加入去離子水進行曝氣反應3h,反應結束后即可得到涂料,所述曝氣反應氣體為氮氣,所述曝氣反應溫度為40℃。
實施例1-3的涂料測試結果
以上所述僅為本發(fā)明的一實施例,并不限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術方案,均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。