[发明专利]一种用于隧道和地下停车场汽车尾气净化的涂料

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种能分解汽车尾气的功能涂料，尤其是一种具有光催化作用能彻底清除汽车尾气，并能释放空气负离子提高隧道和地下停车场内空气质量的功能涂料及其应用。

【背景技术】

汽车尾气对大气环境的破环已成为当前世界环境污染的主要问题。据统计测算，一辆满载的卡车，每分钟最大排气量可达7m³以上，平均每1000量车每天排出的氮氧化合物为50kg～150kg，碳氢化合物200kg～400kg。由此可见汽车尾气排放对大气污染相当严重，由污染物气体因造成的“酸雨事件”、“烟雾事件”给环境和社会都带来了巨大的损失。

氮的氧化物种类很多，但在大气中有危害作用的，主要是NO和NO₂，习惯上将这两种化合物以NO_x表示，称为氮氧化物。NO_x主要是在气缸点火的高温瞬间由空气中的氮与氧化合而成的。NO_x对人体有危害，它进入人体后，开始是刺激呼吸器官，然后逐渐侵入肺部，与细胞液中水分结合成亚硝酸和硝酸后产生强烈的刺激与腐蚀作用，引起肺水肿。NO₂的毒性高于NO，NO₂气体呈红棕色，有特殊刺激臭味。NO_x既有害于人体健康，还会腐蚀建筑物，并能导致形成酸雨和光化学烟雾，被列为大气中的重要污染物。

20世纪以来人们发现了TiO₂具有的光催化性能，全世界掀起了光催化研究的热潮。目前美国、日本、法国、加拿大等发达国家已投入大量的资金和研究力量开展光催化技术的研究和开发，试图研究一种新型、高效的环保材料。现在日本已经研究出一种环保光催化材料，并将其涂覆在高速公路护栏、桥梁、建筑物的表面等处，通过光催化来净化汽车尾气，取得了一定的效果。

随着交通事业的发展，公路隧道，特别是长大隧道，在整个线路中所占的比重越来越大。由于隧道是个相对闭塞的空间，污染空气不易扩散，致使隧道空气中污染物质的浓度不断增加。目前，国内外普遍采用通风换气法来稀释、控制隧道空气中污染物的浓度，使其达到环保要求。对长大隧道，有时不得不增大隧道断面或设置通风竖井，以满足通风要求。这必然导致增大初期投资和运行费用。因此，国际上正在探索新的技术途径来治理公路长隧道空气污染问题。因此开发一种可彻底治理内汽车尾气的方法，清除隧道内汽车尾气的污染，并能够释放负离子净化隧道内的空气是一项很必要的事情。

【发明内容】

本发明的目的是提供一种具有光催化作用、能有效分解汽车尾气中的NO_x的功能涂料。该涂料不仅能彻底清除隧道内的汽车尾气污染，而且可以释放空气负离子，提升隧道内的空气质量。

一种用于隧道和地下停车场汽车尾气净化的涂料，按重量份组成为：20～40份的硅丙乳液、10～30份的光催化二氧化钛纳米粉体、5～15份的负离子粉体、5～10份的超细硅藻土、10～20份水、普通钛白粉5～15份、重质碳酸钙4～8份、轻质碳酸钙5～10份、1～4份的丙二醇、0.2～0.4的流平剂、0.3～0.8份增稠剂、0.2～0.4份消泡剂、0.8～1.5份分散剂和0.3～0.4份润湿剂。

上述光催化材料为纳米TiO₂，可以是金红石型、锐钛型、金红石和锐钛的混晶，优选两者的混晶，其中金红石和锐钛的比例为20∶80～35∶65。

上述的负离子粉体是具有释放负离子功能的粉体，优选以电气石为主要组份，负离子释放量在5000个/cm³以上的负离子粉体。

上述制备用于隧道和地下停车场汽车尾气净化的涂料的方法，包括如下步骤：

1)纳米浆料的制备：添加去离子水、分散剂Hydropalat 34和Hydropalat 3204，在500rpm搅拌速率下搅拌20mins，然后慢慢加入纳米光催化粉体，现在3000rpm下高速分散30mins，然后在4000rpm下砂磨120mins，制备好稳定的纳米光催化二氧化钛浆料备用；

2)光催化涂料的制备：

①将水、丙二醇、消泡剂、分散剂、润湿剂放入研磨罐，在400～600rpm下搅拌10～20mins；

②在400～600rpm下，再把负离子粉体、重质碳酸钙、轻质碳酸钙、超细硅藻土、普通钛白粉依次加入到研磨罐中，然后在2000～3000rpm下高速分散20～30mins，然后加入光催化纳米二氧化钛浆料，再在3000～4000rpm高速砂磨30～60mins；