[发明专利]一种光催化改性自清洁装饰砂浆及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光催化改性自清洁装饰砂浆及其制备方法，所述砂浆首创采用水凝胶改性石英砂为主要原料，其中纳米银负载于纳米纤维素表面，然后与纳米二氧化硅混合后，经四氧化钛的包覆成膜、强氧化作用和偶联剂的交联作用，使得石英砂表面嵌入了具有极高的分解能力的包含纳米银、纳米纤维素和纳米二氧化硅的水凝胶材料，不仅赋予了砂浆优异的流动性和含气量，还具有优异的光催化自清洁功能，还提高砂浆内部及砂浆与基底的粘结牢度和装饰砂浆的机械强度。该砂浆还具有极强的抑菌、杀菌效果，可以用在高层建筑外立面和地下易潮湿、易霉变等恶劣环境中，提高装饰砂浆使用年限，保持装饰效果，具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及建筑物外墙装饰材料技术领域，特别的涉及一种光催化改性自清洁装饰砂浆及其制备方法。

背景技术

砂浆是建筑材料中使用最多的材料，砂浆的使用范围已经涉及到房屋建筑、桥梁、隧道、城市的基础设施等方面，因此砂浆凝固后形成的混凝土结构的性能直接影响人们日常生活、工作和出行的安全性。装饰砂浆作为建筑物的外饰面不仅要赋予建筑物丰富的外观特征，还要形成一道屏障，保护墙体免受环境侵害，因装饰砂浆暴露在大气环境中，要经受风吹、日晒、雨淋、雾霾等天气变化，并且由于环境污染日益严重，大气中的灰尘以及悬浮物质较多，会容易使其发生粉化、变色、剥落、沾染污渍等现象失去原有的装饰效果，从而影响建筑物外貌的美观。因此，要求砂浆必须具有与基层有良好的粘结力和力学性能的基础上，提高其耐候性和耐沾污性能对于延长装饰浆料的使用寿命有着重要意义。

目前提高耐候性和耐沾污性主要有3类方法：降低漆膜表面能，提高漆膜与水、油的接触角，使得污染物难以附着；通过添加亲水化助剂，使得漆膜表面产生亲水基团，降低漆膜与水接触角，使得油性污物附着不牢，容易被雨水冲刷掉；通过添加光催化剂的方法，分解漆膜表面污染物。如发明专利CN201710429437.0公开了一种纱线自清洁浆料、自清洁纱线及其制备方法，该纱线自清洁浆料包括如下重量份的组分：淀粉40～60份、聚乙烯醇25～45份、生物酶1～6份、纳米氧化镍1～10份、钠基蒙脱土1～8份、环烷酸金属盐1～8份、有机醇3～15份、偶联剂1～8份、交联剂1～8份、分散剂1～8份、水100～150份；该纱线自清洁浆料可使纱线表面形成非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构，从而产生莲花效应，令纱线获得类似莲花叶的自清洁特性；但超微结构易受外界环境影响，自洁效果有限。发明专利CN201310661196.4公开了一种光催化超亲水透明自清洁涂料的具体组分和重量比例是：水：20-25%；多功能助剂：0.1-0.2%；润湿剂：0.05-0.1%；分散剂：0.1-0.3%；消泡剂：0.1-0.3%；乳液：70-75%；自清洁光触媒：0.1-0.2%；Texanol:1-2%；防腐剂：0.1-0.2%；增稠剂：0.6-0.9%。利用光触媒纳米二氧化钛，在光照的条件下，会产生活跃的自由基和空穴，对有机物具有催化降解的作用，提高了外墙涂料产品的耐候性和耐沾污性，但纳米粒子在乳液中的分散性较差，易形成团聚，从而影响光催化效应以及涂料的储存稳定性，并且与混凝土基体的附着力较差。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：本发明提供了一种光催化改性自清洁装饰砂浆及其制备方法，解决了现有的材料存在易团聚、分散性不佳、与基体材料的附着力较差、力学性能和自清洁性能不佳的问题。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：一种光催化改性自清洁装饰砂浆，包括水凝胶改性石英砂，所述水凝胶改性石英砂是在石英砂表面嵌入三维网络结构的纳米纤维素的水凝胶材料，所述纳米纤维素表面负载有纳米银和纳米二氧化硅。

作为优选的，所述水凝胶改性石英砂中石英砂、纳米纤维素、纳米银和纳米二氧化钛的质量比为890~1230：0.5~1：1~1.5：2~4。

作为优选的，所述光催化改性自清洁装饰砂浆中还包括水泥、活性掺合料、超塑化剂、纤维素醚、消泡剂、可再分散乳胶粉、无机颜料和水。