[发明专利]一种光致超亲水自清洁涂料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米二氧化钛光致超亲水自清洁涂料的制备方法。

背景技术

光致超亲水自清洁薄膜，是把纳米二氧化钛（TiO₂）超亲水自清洁涂料涂抹在玻璃、瓷砖、建筑物外墙面等基体上所形成的涂料膜。它不但在一定波长的光照之下，具有能杀死涂料膜表面所吸附污染物中的微菌，达到自洁目的之功能，同时还有良好的亲水性——在建筑物外墙上涂上涂料膜后，就能利用雨水的冲刷来把涂料膜表面所吸附的灰尘等脏物随雨水一道冲走，取得自动去除建筑物外墙污渍的效果。因此，自纳米二氧化钛超亲水自清洁涂料问市以来，人们就一直在各个方面对其进行更广泛、深入的研究。例如，为克服“粉体TiO₂颗粒”“易团聚”等不足，制备出“晶化良好”“晶型稳定”的二氧化钛薄膜，申请号为2009100438392、名称为《自清洁超亲水性薄膜及其制备方法》，就提出了一种制备锐钛矿型二氧化钛薄膜的方法，该方法也的确取得了所述之有益效果。然而，由于用该方法制备的锐钛矿型二氧化钛薄膜，还必须通过把涂有二氧化钛溶胶（本案称涂料）的基体，放入马弗炉中热处理之后才能得到，因此，对于无法进行热处理建筑物外墙面来讲，该制备方法及制品均不适用。显然，即便是对于对能够进行热处理的某些玻璃、瓷砖等，由于该涂料需要进行最后的热处理才能得到自清洁超亲水性薄膜，因此，它还存在使用不方便，增加了能源消耗，加大了生产成本之不足。

发明内容

本发明的目的是，提供一种活性成分仍为锐钛矿型二氧化钛，但其涂料的使用方法简单，生产成本较低的光致超亲水自清洁涂料的制备方法。

实现所述目的之技术方案是这样一种光致超亲水自清洁涂料的制备方法，该方法包括如下步骤：

① 将氢氧化钛（Ti(OH)₄）分散于蒸馏水中，逐渐滴加质量分数为30％的双氧水（H₂O₂）溶液并充分搅拌，以得二氧化钛悬浮液；

其中，氢氧化钛∶蒸馏水＝1.5g∶100mL；

② 将质量分数为1％的硝酸铈（Ce(NO₃)₃）溶液，逐渐滴入步骤①所得二氧化钛悬浮液中，并在微波加热条件下搅拌，以得铈掺杂锐钛矿型二氧化钛溶胶，备用；

其中，二氧化钛悬浮液∶质量分数为1%的硝酸铈溶液＝106g∶0.5mL；微波频率为2450MHz、微波功率800W、加热温度90℃、加热时间90min；

③ 将无水乙醇、容积浓度为50％的氨水和蒸馏水，置于反应器中，于室温下磁力搅拌均匀；然后加入正硅酸乙酯（Si(OC₂H₅)₄），室温下继续搅拌30min以上；

其中，无水乙醇、氨水、蒸馏水和正硅酸乙酯质量比为45∶2.8∶2∶5.2；

④ 将步骤③所得混合液在80℃恒温水浴下磁力搅拌3h以上，在得到二氧化硅（SiO₂）溶胶为度；

⑤ 将步骤②制备的铈掺杂锐钛矿型二氧化钛溶胶和步骤④所得的二氧化硅溶胶与无水乙醇混合，搅拌均匀后得光致超亲水自清洁涂料；

其中，三者的质量百分数分别为：铈掺杂锐钛矿型二氧化钛溶胶4.5％～10％、二氧化硅溶胶0.5％～1％、无水乙醇89％～95％。

由本发明所制备的光致超亲水自清洁涂料，可以用现有的各种涂抹方法，直接地涂抹在包括建筑物外墙面在内的各种基体上，由此形成的涂料膜在常温下干燥后，在太阳光照射下便具有良好的亲水性和光催化性。