[发明专利]一种Cr-Ce复合催化降解建筑涂料的制备方法

说明书

本发明公开了一种Cr‑Ce复合催化降解建筑涂料的制备方法，由石蜡、乳化剂、异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇、二月桂酸二丁基锡、甲基丙烯酸羟乙酯、粉煤灰、硝酸铬、硝酸铈、氧化铝粉末等原料制成，本发明以水性聚氨酯涂料为基础，利用其优良的机械性能、耐火性、低毒性，同时使用粉煤灰经酸碱分别处理作为基体负载Cr‑Ce复合氧化体，为有机污染提供了降解空间，大幅增加了有机物吸附降解种类，结合石蜡乳液，解决Cr‑Ce复合负载改性沸石易团聚沉淀的问题，保证了涂料性能的稳定，由此得到的建筑涂料具有优良的挥发性有机物的吸附、降解、消除功能，同时过程简单，操作方便，原料成本及加工成本均较低，适用面广。

技术领域

本发明涉及建筑涂料技术领域，尤其涉及一种Cr-Ce复合催化降解建筑涂料的制备方法。

背景技术

挥发性有机物（VOCs）是指在室温下蒸汽压力大于70.91Pa、空气中的沸点在260℃以下的有机气体和液体，据统计资料显示，继颗粒物、二氧化硫之后，挥发性有机化合物现已成为第三大气态污染物。其对人体和生态环境会产生各种不同的影响，如大多数VOCs有毒性、恶臭气味，部分还具有致癌、致畸和致突变作用，同时易造成光化学烟雾、雾霾次数增加等环境问题，可间接影响人类健康，对环境造成严重危害。

随着现代科学技术的发展，城市建筑数量的增加，令建筑涂料的需求日益扩大，涂料具有遮盖建筑物表面各种缺陷的涂饰作用，还能阻止或延缓空气中的氧气、水分、紫外线及其他有害物质对建筑物的破坏，从而延长建筑物的使用寿命。在此背景下，功能性建筑涂料的需求也大量增加，其中针对挥发性有机物的吸收降解成为了涂料行业的研究热点。在应对VOCs的材料选择上，尽管已经有很多针对挥发性气体吸附材料的研究，但这些产品中多数仅仅选择一至两种种污染组分作为吸附降解底物，而实际中挥发性有机物组分非常复杂，因此无法满足较完全处理的需求。

Cr、Ce作为过渡金属和稀土金属，价格相对低廉，同时其氧化物具有较为稳定的活性中心，能够实现与多种污染物的催化降解。沸石作为常见吸附原料，其制备合成中通常需要外加硅、铝化学试剂来调整硅铝比，而且大多需要添加有机模板剂，但合成沸石往往为各种晶相的混合物，纯度不太高，这也限制了其作为有机污染吸附基体的使用。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种Cr-Ce复合催化降解建筑涂料的制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种Cr-Ce复合催化降解建筑涂料的制备方法，包括以下步骤：

（1）将异佛尔酮二异氰酸酯、聚乙二醇混合后升温至75-85℃下搅拌，再加入二月桂酸二丁基锡，保温90-120分钟后降至60-70℃，再加入甲基丙烯酸羟乙酯，保温4-6小时后冷却至室温，以1200-1500转/分搅拌20-30分钟备用；

（2）将石蜡加热熔融，再向其中加入乳化剂，搅拌使其充分混合均匀，之后将温度降至常温，加入增粘剂，以300-500转/分搅拌均匀，得石蜡乳液备用；

（3）将粉煤灰送入马弗炉中于750-850℃下煅烧90-120分钟,取出后再以固液比1：（8-10）g/mL浸泡于4mol/L的盐酸溶液中，加热至80-90℃搅拌2-3小时，之后过滤干燥，所得产物与氢氧化钠按质量比1：（1-1.2）混合，并再次送入马弗炉中，于500-600℃煅烧60-90分钟，冷却后取出，与10-15倍于其质量的水混合，静置陈化10-12小时，之后转移至水热反应釜中，密封后晶化20-24小时，反应完成后取出过滤并干燥，得到改性沸石基体；

（4）将硝酸铬和硝酸铈混合后溶解于水中，再向溶液中加入氧化铝粉末以及改性沸石基体，于不断搅拌下加入氨水至溶液pH值为9.5-10.5，之后静置陈化10-12小时，过滤后干燥，所得产物于马弗炉中450-500℃焙烧4-5小时，得Cr-Ce复合负载改性沸石基体备用；