一种墙体环保涂料及其制备方法与流程

文档序号:11767104阅读:322来源:国知局

本发明涉及建筑涂料技术领域,尤其涉及一种墙体环保涂料及其制备方法。



背景技术:

随着人们生活水平的提高,室内装修及豪华家居成为人们追求舒适生活的其中一部分。而家庭装修和豪华家居所使用的涂料、油漆、泡沫填料等材料中含有甲醛、苯系物等污染气体,与此同时汽车尾气排出的危害气体造成了室内的空气污染和室外的大气污染,尤其是室内空气中的甲醛、苯系物等对人类健康带来极大的伤害,为此需要赋于墙面涂料更多的环保性能来消除污染。

光催化氧化技术被认为是解决持久性有机物污染问题的最有应用前景的技术之一,近些年来在国内外被广泛研究。光催化氧化技术可以直接利用光源,不但能直接分解空气污染物,而且将挥发性有机物最终转化为对人体无害的二氧化碳和水,无二次污染。

二氧化钛作为一种具有光催化能力的半导体材料,以其高化学活性、强氧化能力,同时具有无毒和高稳定性的优点受到了广泛的关注。纳米二氧化钛粒子在能量大于其半导体能带光子照射下会产生空穴,其对于环境中的污染物具有强烈的氧化降解能力,是净化环镜的优良功能材料,近年来,涂料中使用二氧化钛得到较多的重视。但是二氧化钛在实际应用中存在两个问题,一是二氧化钛的禁带较宽,只能吸收波长小于387nm的紫外光,而这部分光能仅占到达地面上太阳光能的4%,太阳能利用率很低,而人造紫外光源又具有耗电大、设备昂贵、稳定性差等缺陷,产业化前景不好,二是传统粉末态二氧化钛易产生颗粒团聚现象,影响光利用效率,综合起来其应用受到极大限制。

鉴于上述研究现状和技术特征,本发明针对墙体涂料中使用二氧化钛的特性,提出了高效利用二氧化钛制备墙体涂料的方案。



技术实现要素:

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷,提供一种墙体环保涂料及其制备方法。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种墙体环保涂料,通过以下方法制备:

(1)按重量份分别称取硅灰石8-10份、石英粉14-15份、海藻泥20-24份、无机颜料5-6份、去离子水30-35份,全部混合后球磨10-12小时,将所得浆料过120-150目筛后再通过砂磨机磨细至1-2微米,得到填料备用;

(2)将向日葵盘洗净后烘干粉碎,放入高温炉中,在氮气保护下加热至700-800℃,炭化90-120分钟,冷却后取出粉碎,得到向日葵盘炭化料,将炭化料与1mol/l氢氧化钠溶液按料液比1:4-5g/ml混合后浸渍30-40分钟,再过滤取出后用水洗净并烘干,得到活化的炭化料;

(3)将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5-0.6的硼钛摩尔比混合后加入4-5倍于其体积的无水乙醇中,待其完全溶解后加入总体积7-8%的浓盐酸溶液和20-22%的1%聚乙二醇溶液,搅拌均匀得混合液,在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素,经超声处理后将所得物料烘干后放置于高温炉中加热至550-600℃,焙烧100-120分钟后冷却,用水洗净后烘干,得到固定化掺杂改性的二氧化钛粉末备用;

(4)将氟树脂乳液、硅溶胶、步骤1所得填料以及步骤3所得二氧化钛粉末以质量比(18-22):(29-31):(14-16):(1-1.5)混合后送入搅拌机中进行搅拌混匀,即得到本发明涂料。

所述步骤3中混合液、活化炭化料、尿素的质量比为(15-18):(4-5):(6-7)。

所述步骤3中超声条件为在400-450w功率下处理12-15分钟。

所述步骤4中氟树脂乳液、硅溶胶、填料、二氧化钛粉末的质量比为20:30:15:1。

所述步骤4中搅拌过程先以1500-2000转/分搅拌120-150分钟,再以500-600转/分搅拌3-4小时。

本发明的优点是:

本发明墙体涂料在使用二氧化钛的基础上,通过硼和氮之间的协同共掺杂,产生局部态能级,显著加强其对可见光的吸收,减小二氧化钛的禁带宽度,使二氧化钛在可见光范围内能够得到响应,提高太阳光的利用率;同时利用氢氧化钠活化向日葵盘制备炭化料,令炭化料表面变成蜂巢状结构,不仅为二氧化钛进入到生物质炭内部提供了通道,有利于二氧化钛的均匀负载,而且大大减轻了载体质量,实现了二氧化钛的高效固定,解决了其易产生颗粒团聚的问题;将其使用于墙体涂料的制备中,在室内自然光照射下可以实现良好的抗菌杀菌和高效的光催化降解空气污染物效果,在室外太阳光照射下更加有效的去污和降解空气中的污染气体,对新装修的室内环境净化效果尤为显著,同时颜色调配多样,具有较好的美观效果,性价比较高。

具体实施方式

一种墙体环保涂料,通过以下方法制备:

(1)按重量份分别称取硅灰石8份、石英粉14份、海藻泥20份、无机颜料5份、去离子水30份,全部混合后球磨10小时,将所得浆料过120目筛后再通过砂磨机磨细至1微米,得到填料备用;

(2)将向日葵盘洗净后烘干粉碎,放入高温炉中,在氮气保护下加热至700℃,炭化90分钟,冷却后取出粉碎,得到向日葵盘炭化料,将炭化料与1mol/l氢氧化钠溶液按料液比1:4g/ml混合后浸渍30分钟,再过滤取出后用水洗净并烘干,得到活化的炭化料;

(3)将硼酸和钛酸四丁酯按照0.5的硼钛摩尔比混合后加入4倍于其体积的无水乙醇中,待其完全溶解后加入总体积7%的浓盐酸溶液和20%的1%聚乙二醇溶液,搅拌均匀得混合液,在不断搅拌下向混合液中依次加入活化炭化料和尿素,其中混合液、活化炭化料、尿素的质量比为16:5:6,并在400w功率下超声处理12分钟,将所得物料烘干后放置于高温炉中加热至550℃,焙烧100分钟后冷却,用水洗净后烘干,得到固定化掺杂改性的二氧化钛粉末备用;

(4)将氟树脂乳液、硅溶胶、步骤1所得填料以及步骤3所得二氧化钛粉末以质量比20:30:15:1混合后送入搅拌机中,先以1500转/分搅拌120分钟,再以500转/分搅拌3小时,搅拌混匀后即得到本发明涂料。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种墙体环保涂料,由氟树脂乳液、硅溶胶、硅灰石、石英粉、海藻泥、无机颜料、向日葵盘、硼酸、钛酸四丁酯、尿素等原料制成,在室内自然光照射下可以实现良好的抗菌杀菌和高效的光催化降解空气污染物效果,在室外太阳光照射下更加有效的去污和降解空气中的污染气体,对新装修的室内环境净化效果尤为显著,同时颜色调配多样,具有较好的美观效果,性价比较高。

技术研发人员:张娟
受保护的技术使用者:张娟
技术研发日:2017.07.21
技术公布日:2017.10.20
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