[发明专利]一种硅钛气凝胶吸附与光催化内墙涂料的制备方法

摘要

本发明属于功能性涂料技术领域，尤其涉及一种环保型室内用吸附与光催化硅钛气凝胶内墙涂料的制备方法，按照重量份数计，包括水A、混料A‑1、混料A‑2，按照重量比计，所述水A：混料A‑1、混料A‑2=1～3：2～6：1～3,所述混料A‑1包括纳米氧化钛复合硅气凝胶光催化剂粉体、气凝胶粉体A、润湿剂A‑1、润湿剂A‑2、颜填料A，混料A‑2为粘结剂；其制备方法为物料分批混合后进行剪切搅拌、乳化后制得成品；此内墙涂料具有边吸附边分解室内污染物的功能和自洁功能，使用寿命长。

主权项

1.一种硅钛气凝胶吸附与光催化内墙涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将气凝胶粉体A、重量份数为气凝胶粉体A重量份数0.5～2倍的润湿剂A‑2在转速为800～2500r/min的砂磨机中研磨后，过200目～1000目筛，得到粒径为500nm～2000nm的气凝胶粉体A与润湿剂A‑2的混合物；（2）将纳米氧化钛复合硅气凝胶光催化剂粉体、润湿剂A‑1加入到捏合机中搅拌均匀，然后再将步骤（1）所得粒径为500nm～2000nm的气凝胶粉体A与润湿剂A‑2的混合物加入到捏合机中搅拌均匀；以研磨过筛前的气凝胶粉体A计，气凝胶粉体A添加的重量份数为纳米氧化钛复合硅气凝胶光催化剂粉体重量份数的0.02～0.25倍，所述润湿剂A‑1添加的重量份数为纳米氧化钛复合硅气凝胶光催化剂粉体重量份数的0.5～3倍；（3）将颜填料A、水A加入到捏合机中捏合均匀，所述颜填料A添加的重量份数为纳米氧化钛复合硅气凝胶光催化剂粉体重量份数的0.5～3倍，（4）将1～12重量份的流平剂A、1～20重量份的分散剂A、1～10重量份的防腐剂A、1～10重量份的消泡剂A、10～50重量份的苯乙烯‑丙烯酸乳液A、5～40重量份的弹性乳液A、5～40重量份的有机硅改性丙烯酸乳液A、成膜助剂A、增稠剂A、pH调节剂A混合后搅拌均匀得混料A‑2：，混料A‑2的pH值为7～8.5；步骤（4）中，增稠剂A在使用前采用1～50倍重量的水D稀释并放置5h～24h；（5）将步骤（2）、步骤（3）、步骤（4）所得混合物均放入剪切搅拌机内搅拌均匀；（6）将步骤（5）所得混合物过乳化泵均化物料，乳化后混合物过200～300目筛，即得硅钛气凝胶吸附与光催化内墙涂料；气凝胶粉体A的制备方法，包括以下步骤：（A）制备硅源和溶剂的混合溶液取摩数3.0～4.0的硅酸钠B装入反应釜中，加入硅酸钠B质量1～3倍的水B进行稀释，反应釜以80～200r/min的速度搅拌30min，经过滤，得到硅酸钠溶液B；（B）溶胶取A酸，在A酸中加入A酸金属盐和稀土A酸盐，混合均匀后，以喷淋的方式加入至步骤（A）得到的硅酸钠溶液B；喷淋的同时以1200～2000r/min的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，控制硅酸钠溶液B的pH值为1.5～3.0，得到溶胶；所述A酸为硫酸B、盐酸B、草酸B或硝酸B;（C）凝胶取氢氧化钠B或氨水B，加入水B稀释至pH值为10～11.5，以喷淋的方式加入至反应釜中；喷淋的同时以1200～2000r/min的速度对反应釜内的物料进行快速搅拌，当反应釜内物料的pH值为4.5～5.5时，终止喷淋，得到凝胶；（D）老化反应釜内以20～50r/min的速度继续搅拌3～10h，对反应釜内的物料进行老化，控制反应釜内物料温度为35～50℃；（E）溶剂置换在反应釜内进行持续搅拌60～180min，同时加入与步骤（D）反应釜内老化物料同体积的置换溶剂B，以置换出剩余的水分；（F）表面修饰在反应釜内进行持续搅拌，同时继续加入与步骤（D）反应釜内老化物料同体积的偶联剂B；经过搅拌60～180min，得到包覆有置换溶剂B和偶联剂B的稀土增韧的硅气凝胶前驱体B；（G）硅气凝胶粉体B的制备将硅气凝胶前驱体B放入干燥釜，在干燥釜内充入氮气赶氧，直至干燥釜内氧含量小于3%，然后对干燥釜内的物料进行微波真空干燥；干燥釜内负压0.08～0.12mpa，温度为80～135℃，干燥后制得固态粉末状的硅气凝胶粉体B，硅气凝胶粉体B即为气凝胶粉体A。