[发明专利]一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备和应用

说明书

技术领域

本发明属建筑复合喷涂液及其制备和应用领域，特别是涉及一种抗菌防霉自清洁空气 净化环保喷涂液及制备和应用。

背景技术

人们约有80％的时间是在室内度过的，大量化学建筑材料和日用化学品的使用，会向 室内不停地散发出各种空气污染物，同时由于空调的普遍使用，人们生活的空间越来越封 闭化，使得不能通过自然通风换气的方法改善室内空气的污染状况，更何况由于汽车尾气 和工业废气等对大气的污染，使得城市已无清洁的室外空气可换，因此为了改善人们生存 的室内空气的质量，诸如空气净化器和空气清新剂等商品已受到消费者的重视。

直接在建筑涂料等建筑材料中添加能净化空气的组分可得到各种环保型新产品。

通过光激发可以在半导体光催化剂表面产生具有强氧化性的活性物种，如羟基自由基 和活性氧等，能将空气中几乎所有的污染物，如可挥发性有机污染物(甲醛、苯、甲苯和 二甲苯等)、无机气体污染物(氨气、硫化氢、氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等)以及 微生物(细菌、霉菌和病毒等)氧化降解成简单无毒无害物(如二氧化碳和水)，使光催 化剂具有广谱性的杀菌、防霉和消除空气污染的作用，从而广泛地作为功能组分添加到涂 料和各种建筑材料(如瓷砖等)中，制成环保型升级产品。

由于二氧化钛具有优异的光化学稳定性，对环境无毒无害，并且由于二氧化钛光催化 剂特有的能带结构使得在光激发的二氧化钛上生成的活性物种羟基自由基具有很强的氧 化性，其氧化能力比臭氧和单质氟还强，能将几乎所有的污染物完全降解，因而是应用最 广泛的光催化剂。氧化铁半导体因为能吸收部分可见光，也常作为光催化剂使用。

专利CN1420146、CN1454944A、CN101139471、CN101153137、CN101177586A、 CN101195719A、CN101245211A、CN1583901A、CN1521223和CN1557891A等公开了一 些环保涂料。在这些专利中将传统涂料中的基料(主要是各种高分子树脂乳液)、二氧化 钛光催化剂、抗菌剂以及其它助剂(如润湿剂、分散剂、流平剂等)混合后制成环保功能 涂料，使涂层具有抗菌、防霉和净化空气的功能。

CN1424365、CN1736586A和CN101177554A等专利公开了一些涂料的功能添加物， 主要是将二氧化钛光催化剂、分散剂、抗菌剂和润湿剂等混合制成添加物，然后添加到传 统涂料中，赋予涂料抗菌、防霉和自清洁等新功能。

CN140358等专利公开了一种技术，将纳米二氧化钛光催化剂等组分直接添加到瓷砖 釉料中，烧制成具有抗菌、自清洁功能的瓷砖。

由于二氧化钛光催化过程中产生的羟基自由基的强氧化性，使得在氧化降解污染物的 同时，也会氧化降解涂料中的各种有机高分子物质，如氧化降解作为涂料中的主要成膜基 料的树脂等，加速了涂料的老化过程。另一方面，涂料中的主体是成膜物质树脂，将二氧 化钛光催化剂直接与树脂等成膜物质混合制成涂料，必然会因成膜物质对二氧化钛的包裹 作用，使得二氧化钛降解污染物的能力显著降低。专利CN1459476和CN101067056A试 图通过在二氧化钛表面形成包覆层，使可光催化降解的高分子成膜物质与光催化剂隔离 开，避免光催化剂对涂料的降解老化的影响，但仍然不能解决成膜物质对已经包覆处理的 光催化剂的包裹作用。专利CN101037553A公开了在施工中在传统涂层与自清洁涂层间增 加一个不可光降解的无机隔离层，以避免传统涂层的光催化老化。

将二氧化钛光催化剂直接添加到瓷砖釉料中，会带来两个问题。一是在瓷砖的高温烧 制过程中，会因二氧化钛光催化剂颗粒长大和晶型转变，显著地降低其光催化活性，同时 由于釉料对二氧化钛的覆盖，也会降低二氧化钛的光催化活性；二是釉料中添加二氧化钛 等功能组分后，会使烧成的瓷砖的铀面光洁度受到影响，增加了铀面烧制的技术难度。

因此，为解决上述问题，本发明研究了一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及其 制备方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液及制备 和应用，该抗菌防霉自清洁空气净化环保喷涂液全部由光化学稳定的无机组分复合而成， 通过多功能组分的复合，实现了三种功能的协同增强结合，且制备方法简单，对环境友好， 具有良好的工业效益，可实现工业化生产。