[发明专利]一种含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层及其制备方法

说明书

本发明提供一种含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层及其制备方法，该自清洁建筑涂层包括单层二氧化钛层和二氧化钛微胶囊，制备方法为：将三嵌段聚合物F127加入到四氢呋喃中，加入钛源，搅拌，滴加盐酸，得到包覆钛的前驱体的凝胶材料，加入乙醇/丙三醇，得到改性含钛前驱体溶液；将二氧化钛微球表面包覆聚合物壁材，得到二氧化钛微胶囊；将钛源加入到油酸溶液中混合均匀后加入到水相中，水热反应后，取上层油性液体，加入甲醇，离心得到二氧化钛微球；将二氧化钛微胶囊加入改性含钛前驱体溶液中，混合均匀，水热反应后，得到涂层溶液，将涂层溶液涂覆于建筑材料表面，室温固化，得到含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层。

技术领域

本发明属于建筑材料技术领域，具体涉及一种含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层及其制备方法。

背景技术

自清洁涂料是指沾附在涂膜表面的污染物会被自然环境中的各种动力如风、雨、光照等清除掉的涂料。自清洁涂料的工作机理主要有微粉化技术、荷叶效应、气球陶瓷理论、自分层技术及其光催化效应等，其中光催化效应主要是利用半导体粒子二氧化钛或者二氧化钛与氧化硅的复合物的高活性氧化还原对微生物细菌及油性污染物进行分解，且二氧化钛涂层在紫外线照射下具有超亲水效应，将光催化效应与超亲水效应相结合可以使涂料产生自清洁效应。由于自清洁涂层在使用过程中具有能实现自我清洁的能力，节能环保性能优异，符合绿色建筑理念，在建筑涂层领域具有很好的应用前景。

中国专利CN 1171958C公开的具有荷叶功能自清洁仿生外墙建筑有机涂料的制备方法，将无机颜填料、有机硅或氟的化合物或树脂、甲苯或二甲苯/水/乙醇溶剂加入到反应釜中，加热反应后得到悬浮液，将悬浮液过滤后烘干得到改性颜填料。将改性颜填料加入丙烯酸类乳液、滑石粉/石英粉/硅灰石/碳酸钙/二氧化钛/氧化锌/锌钡白颜填料、分散剂、增稠剂、成膜助剂、消泡剂等混合，制备得到具有荷叶功能自清洁仿生外墙建筑有机涂料。该方法通过控制改性无机颜填料的粒径在1-50μm范围，是将荷叶效应和光催化效应结合，制备的涂层不仅具有低表面能的疏水性表面、合适的表面粗糙度、低滑动角和光催化活性。中国专利CN 106590069A公开的一种自清洁疏水二氧化钛涂层及其制备方法，以四氟化钛为钛的前驱体材料，在硼氢化钠的碱性溶液中水热反应制备得到多级分层花状二氧化钛材料，再经洗涤，真空干燥研磨后加入到乙醇溶液中，稀释搅拌得到具有疏水性能的涂料，最后经浸渍提拉成膜后固化处理得到具有疏水自清洁性能的涂料。该方法利用纳米多级分层花状二氧化钛代替含有硅氟等表面能低的物质作为表面活性剂，仅凭自身的特性，得到具有自清洁疏水性能的涂料。由上述现有技术可知，通过添加特殊结构的纳米级二氧化钛材料可以不使用其他添加剂和助剂就可获得自清洁疏水涂料，赋予建筑材料自清洁性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层及其制备方法，将水热法制备的二氧化钛微粒表面附着一层聚合物壁材形成的微胶囊与单层二氧化钛层附着于建筑材料表面，固化形成具有长效自清洁效应的超薄建筑涂层。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层，所述含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层包括单层二氧化钛层和二氧化钛微胶囊，所述二氧化钛微胶囊包括聚合物壁材和二氧化钛芯材，所述二氧化钛芯材和单层二氧化钛层都由钛前驱体溶液水热法制备得到。

作为上述技术方案的优选，所述含二氧化钛微胶囊的单层二氧化钛自清洁建筑涂层的制备方法，包括以下步骤：

(1)将三嵌段聚合物F127加入到四氢呋喃中，水浴加热溶解后，加入钛源混合均匀，一边滴加盐酸一边搅拌使溶剂挥发，得到包覆钛的前驱体的凝胶材料，加入乙醇/丙三醇的混合溶剂中，搅拌均匀得到改性含钛前驱体溶液；

(2)将钛源加入到油酸溶液中混合均匀后加入到水相中，混合均匀后，经水热反应后，取上层油性液体，加入甲醇，离心得到二氧化钛微球；