[发明专利]一种室外空气自净化催化纳米涂料及制备方法

说明书

本发明提供了一种室外空气自净化催化纳米涂料及制备方法。将光催化剂浸入发泡剂中，混合使得发泡剂包覆光催化剂，将液态玻璃与离子水混合后喷涂于表面，加热干燥，得到表面有微孔的复合纳米光催化材料，与建筑外墙涂料混合分散均匀后，即可得到种室外空气自净化催化纳米涂料。该方法通过在催化剂表面包覆发泡剂、液态玻璃，不但在外墙涂料中分散均匀，而且液态玻璃层易透光，空气易通过微孔与纳米光催化剂接触，提高了光能利用率和光催化降解效果，并且可有效保护光催化剂，有效延长使用寿命，在使用中可高效的释放负氧离子，可显著改善空气质量，并且成本较低，可大规模推广生产。

技术领域

本发明涉及外墙涂料领域，具体涉及具有自净催化功能的涂料，特别是涉及一种室外空气自净化催化纳米涂料及制备方法。

背景技术

随着工业的发展，各种废气排放对环境造成了严重的污染。工业废气中的挥发性有机废气、粉尘废气和燃料废气排放逐年攀升。空气污染源主要有甲醛、苯、醚酯类，三氯乙烯、丙烯腈等挥发性有机物等。作为与室外空气直接建筑外墙涂料，不仅受到空气污染物的侵蚀，而且雨水等侵蚀也会造成破坏。因此，对高耐候外墙涂料的需求越来越大，尤其是具有自洁净功能和自空气净化功能的涂料，成为目前研究的热点课题。

目前常用的技术手段是在涂料中掺杂具有空气净化功能的介质材料，主要有：光催化剂、活性炭、合成纤维、HEAP高效材料等。常规的净化方式为活性炭吸附，但由于吸附量有限，难以根除有害物，因此降解是解决空气有机物污染较好的技术手段。而现有主要采用催化降解，由于受催化材料和环境限制，目前的催化降解材料效率并不高。现有的光催化技术常采取二氧化钛作为光触媒，该种材料催化降解作用需在紫外线条件下才能保证降解正常进行。而催化剂与空气和光难以有效的接触，影响催化降解的效果。因此，提高涂料中光催化剂的分散性，以及提高空气的接触性，是自净化催化涂料发展的重要内容。

中国发明专利申请号201710384051.2公开了一种新型具有可见光催化活性的水性环保涂料及其制备方法，属于建筑涂料领域。此方法以水性涂料作为基质，用高效可见光催化性能的光触媒作为添加剂，按照一定的质量配比以水溶胶形式添加到水性涂料中，然后进行复合工艺的处理，得到具有去除室内可挥发性有机物（TVOC）的光活性自净化功能的环保涂料。实现有效而长久地降解环境中存在的游离甲醛、苯系物等可挥发性有机物，具有很好的应用前景。

中国发明专利申请号201710052320.5公开了一种涂料用高分散性TiO₂填料及其制备方法。该填料的结构为：纳米TiO₂颗粒表面包覆有多孔状Al₂O₃无机层，Al₂O₃无机层表面键合有聚丙烯酰胺。此发明首先在TiO₂的表面包覆了一层多孔状Al₂O₃无机层，无机层对部分紫外进行散射，减少了内层TiO₂对紫外光的吸收，降低其光催化活性，减少了TiO₂对涂膜的腐蚀、粉化现象。此外用此发明方法包覆的无机层为孔状结构，不影响TiO₂与周围介质的接触，紫外光条件下TiO₂表面会产生-OH等自由基，引发丙烯酰胺单体产生自由基聚合，生成聚丙烯酰胺高分子链生长在TiO₂/Al₂O₃复合粒子表面，产生了空间位阻斥力，从而减小了粒子间的范德华力，避免了TiO₂粒子之间的团聚现象。