[发明专利]杂化光催化剂涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于化工涂料技术领域，具体涉及一种光催化剂涂料及其制备方法。

背景技术

将光催化剂纳米二氧化钛与涂层材料相结合，制备具有光催化效果的涂料，涂装于路面、隔离墩、路边沿、栏杆等，可以有效吸收分解汽车尾气，将是治理越来越多汽车排放的尾气造成的污染的应用方向。同时，水性无机涂料以水为介质，具有无毒、无味、不含有可挥发性和其他有机物质、施工方便、原材料资源丰富、价格较低等一系列的优点。水性无机涂料具有硬度高，耐磨性好的优点，但是水性无机涂料最大的缺点是耐水性和粘结力较差，这些缺点阻碍了它的广泛应用。

发明内容

有鉴于此，本发明确有必要提供一种杂化光催化剂涂料及其制备方法，该涂料具有较好的耐水性和粘结力，具有良好的耐磨性能，而且光催化降解氮氧化物的效果也比较好。

本发明提供一种杂化光催化剂涂料，其包括以下质量分数的原料：纳米二氧化钛2%～6％、钾水玻璃溶液10%～20％、钠水玻璃溶液5%～15%、白炭黑25%～30％、乙醇酸水溶液5%～21％、硅丙乳液2%～6％、余量为水，其中，所述钾水玻璃溶液和所述钠水玻璃溶液的质量分数均为50%～80%，所述乙醇酸水溶液的质量分数为15%～25%。

基于上述，它包括以下质量分数的原料：纳米二氧化钛3%～4％、钾水玻璃溶液13%～17％、钠水玻璃溶液7%～12%、白炭黑26%～29％、乙醇酸水溶液10%～15％、硅丙乳液3%～5％、余量为水。

基于上述，所述纳米二氧化钛的的一次粒径为30～80nm；优选地，所述纳米二氧化钛的晶型是锐钛矿型。

本发明提供一种上述杂化光催化剂涂料的制备方法，包括以下步骤：先按照上述原料的质量分数称取其中的各原料；然后，先将钾水玻璃溶液与钠水玻璃溶液混合，然后滴加定量的乙醇酸水溶液，形成第一混合液；将纳米二氧化钛和白炭黑加入所述第一混合液中，并搅拌均匀，形成第二混合液；将所述第二混合液加入到硅丙乳液中，最后加入水，分散均匀后即得到所述杂化光催化剂涂料。

晶型是锐钛矿型的纳米二氧化钛在紫外光或太阳光的紫外光的照射下会吸收能量，在其表面形成很多的电子-空穴对，这些电子-空穴对具有很强的氧化还原能力，能降解有机物以及汽车尾气中的氮氧化合物、硫化物、一氧化氮等有害气体，还有很强的杀菌能力。二氧化钛对人体无害，是环境友好型的材料。

本发明提供的杂化光催化剂涂料中的乙醇酸其分子中含有羟基和羧基，使的乙醇酸不仅具有酸性，还具有比较强的极性、亲水性，既可以溶解有机物，又可以溶解水等无机物，所以乙醇酸还可以起到润湿分散剂的作用；白炭黑与墙体的结合强度比较大，会增强涂膜的硬度，表面自洁能力也比较好；钾水玻璃和钠水玻璃与一定量的乙醇酸和白炭黑混合后，可以制得低温固化的无机涂料，该涂料与金属、水泥、各种砖、石等具有很好的结合力，具有较强耐水、耐酸、耐腐蚀、耐候、耐高温、阻燃等特性，且对环境和身体健康无毒害作用，来源丰富，价格低廉，与一定量的硅丙乳液复配成水性有机-无机杂化涂料，硅丙乳液可增强涂膜柔韧性、耐水性与粘结强度等，提高了钾水玻璃和钠水玻璃复合涂料的性能。

本发明提供的杂化光催化剂涂料施工后可室温放置48以上固化，该涂料主要原料来源丰富，价格低廉；该涂料不仅耐水性和粘结性都比较好，而且还具有很强的光催化降解汽车尾气的能力，可以广泛应用于路面，隔离墩，路边沿，栏杆等处，有效防止汽车尾气造成的大气污染；该涂料可以在室温固化，施工方便，便于室外喷、刷等方法施工；该涂料制备工艺简单，工艺参数比较容易控制。

具体实施方式

下面通过具体实施方式，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本发明实施例1提供一种杂化光催化剂涂料，其由以下质量分数的原料组成：粒径为30～50nm的纳米二氧化钛2g、50%的钾水玻璃溶液20g、80%的钠水玻璃溶液5g、白炭黑30g、25％的乙醇酸水溶液5g、硅丙乳液2g和水36g。