本发明涉及一种添加纳米二氧化钛的无机涂料及其制备方法，属于建筑涂料制备领域。该涂料用于内墙，对室内环境中的有害气体具有强烈的光触媒氧化降解能力。用于建筑外墙，具有良好的自洁性能。
背景技术：
随着人们生活水平的提高。需要对墙面涂料赋于它更多环保的性能。对内墙涂料而言，除了一般的装饰性能外，还希望内墙涂料能有效分解室内许多装饰材料释放出的威胁人体健康的有害气体。对外墙涂料而言，除了能保护墙体外，还希望外墙涂料具有自洁功能，从而降低建筑物的维护费用。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，涂料中使用纳米二氧化钛得到广泛的重视。但是，就目前的技术水平而言，要获得纳米二氧化钛产品仍然昂贵。因为纳米二氧化钛多数情况下是在液相中形成的，其干燥过程中，颗粒会发生团聚，控制颗粒的团聚成为制备纳米二氧化钛成败的关键。为了控制颗粒团聚，除了需要选择有效的分散剂外，还必需利用特殊的干燥方法，如真空干燥，用无水乙醇干燥法。这些干燥工艺措施的使用都会大大提高纳米二氧化钛的生产成本。本发明针对无机涂料在浆料中使用纳米二氧化钛的特性，提出了全新的纳米二氧化钛涂料的制备方案。
技术实现要素：
本发明为了解决纳米二氧化钛在干燥、锻烧过程中的颗粒易团聚的问题，以致生产出成本低、适合在无机涂料中使用的纳米二氧化钛。对涂料中使用的纳米二氧化钛，提出了一种全新的制备方法。
本发明提供的纳米二氧化钛无机涂料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：
钾水玻璃 3-10%、锂水玻璃 1-5%、硅溶胶 15-40%、乙二醇丁醚 0․2-1%、
三聚磷酸钾 0․5-1․5%、硅聚醚改性复合消泡剂 0․3-1․5%、
烷基硅流平剂[型号BCD-512] 0․2-1․2%、硅酸镁铝 0․3-1%、羟乙基纤维素 0․3-1%、异噻唑啉酮 0․05-0․15%、石英粉 5-15%、锻烧高岭土 2-12%、硫酸钡 1-10%、
硅灰石 5-15%、滑石 2-10%、 钛白粉 0․15-15%、无机颜料 0-10%、
纳米二氧化钛 0․5-1․5%、去离子水15-30% 。
本发明还公开一种纳米二氧化钛无机涂料制备方法，步骤如下：
步骤1：含有纳米二氧化钛浆料的制备
水热反应釜中加入去离子水，不断搅拌下再加入Ti(S04)2于该水热反应釜中，并将Ti(S04)2溶液的浓度配制成0․2~0․8 mol/L；加氨水调节PH值到0․1~0․5；
密封所述反应釜后，将反应釜加热到150 °C ~ 220 °C，达到水热反应温度后，水热反应进行到6~18小时；所述水热反应结束后，停止加热，将所述水热反应釜冷却到常温，再加入Ba(0H)2，得到含有纳米二氧化钛的浆料；
其中投入的Ti(S04)2、Ba(0H)2 以及所述浆料里产生的纳米二氧化钛三者之间的比列为：
Ti(S04)2 ：Ba(0H)2 ：纳米二氧化钛 = 120 ：85․6 ：40 。
步骤2：填料的制备
按无机涂料的配方比列称取：石英粉、锻烧高岭土、硫酸钡、硅灰石、滑石、钛白粉 、无机颜料、去离子水以及三聚磷酸钾并加入到球磨中，球磨10小时，浆料过200目筛，进入砂磨 机超细研磨，研磨至物料细度D50 0․5-2微米，获得填料；
步骤3：无机涂料的制备
按无机涂料的配方比列称取：钾水玻璃、锂水玻璃、硅溶胶、乙二醇丁醚 、硅聚醚改性复合消泡剂、烷基硅流平剂、硅酸镁铝 、羟乙基纤维素、异噻唑啉酮和所述的含纳米二氧化钛的浆料并加入到高速搅拌机，然后加入研磨后的所述填料，先高速搅拌1-3小时，再低速搅拌1-3小时，即完成无机涂料的制备。
本发明的制备方法使用Ti(SO4)2作为原料，通过氨水控制PH值，在水热条件下，形成纳米二氧化钛。该纳米二氧化钛形成后存在于酸性溶液中，其酸跟SO3=用Ba(OH)2进行中和，在溶液中除纳米二氧化钛外，还形成BaSO4，该成份是墙体用涂料可以利用的一种填料成份。将上述的生成物直接加入到涂料中使用，涂料中就获得了高性能的纳米二氧化钛。这里获得的纳米二氧化钛比一般购买的纳米二氧化钛更细，降解有害气体的功能更强，省去了制备纳米二氧化钛过程中干燥、锻烧、粉碎的工艺过程，降低了生产纳米二氧化钛涂料的成本。
具体实施方式
本发明提出的纳米二氧化钛无机涂料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：
钾水玻璃 3-10%、锂水玻璃 1-5%、硅溶胶 15-40%、乙二醇丁醚 0․2-1%、
三聚磷酸钾 0․5-1․5%、硅聚醚改性复合消泡剂 0․3-1․5%、
烷基硅流平剂[型号BCD-512] 0․2-1․2%、硅酸镁铝 0․3-1%、羟乙基纤维素 0․3-1%、
异噻唑啉酮 0․05-0․15%、石英粉 5-15%、锻烧高岭土 2-12%、硫酸钡 1-10%、
硅灰石 5-15%、滑石 2-10%、 钛白粉 0․15-15%、无机颜料 0-10%、
纳米二氧化钛 0․5-1․5%、去离子水15-30% 。
根据不同的需要，本发明提出的无机涂料还可以按照如下的配方表选择使用。
当选定纳米二氧化钛无机涂料的配方后，其制备方法，可以按如下步骤进行：
步骤1：含有纳米二氧化钛浆料的制备
在水热反应釜中加入去离子水，不断搅拌下再加入120公斤的Ti(S04)2于该水热反应釜中，并将Ti(S04)2溶液的浓度配制成0․2~0․8 mol/L；加氨水调节PH值到0․1~0․5；
密封所述反应釜后，将反应釜加热到150 °C ~ 220 °C，达到水热反应温度后，水热反应进行到6~18小时；
所述水热反应结束后，停止加热，将所述水热反应釜冷却到常温，再加入85․6公斤的Ba(0H)2，得到含有40公斤纳米二氧化钛的浆料；
根据需要,投入的Ti(S04)2、Ba(0H)2 以及所述浆料里产生的纳米二氧化钛三者之间的比列为：Ti(S04)2：Ba(0H)2：纳米二氧化钛 = 120 ：85․6：40 。
步骤2：填料的制备
按无机涂料的配方比列称取：石英粉、锻烧高岭土、硫酸钡、硅灰石、滑石、钛白粉 、无机颜料、去离子水以及三聚磷酸钾并加入到球磨中，球磨10小时，浆料过200目筛，进入砂磨 机超细研磨，研磨至物料细度D50 0․5-2微米，获得填料；
步骤3：无机涂料的制备
按无机涂料的配方比列称取：钾水玻璃、锂水玻璃、硅溶胶、乙二醇丁醚 、硅聚醚改性复合消泡剂、烷基硅流平剂[型号BCD-512]、硅酸镁铝 、羟乙基纤维素、异噻唑啉酮和所述的含纳米二氧化钛的浆料并加入到高速搅拌机，然后加入研磨后的所述填料，先高速搅拌1-3小时，再低速搅拌1-3小时，即完成无机涂料的制备。
本发明使用Ti(SO4)2作为原料，通过氨水控制PH值，在水热条件下，形成纳米二氧化钛。该纳米二氧化钛形成后存在于酸性溶液中，其酸跟SO3=用Ba(OH)2进行中和，在溶液中除纳米二氧化钛外，还形成BaSO4，该成份是墙体用涂料可以利用的一种填料成份。将上述的生成物直接加入到涂料中使用，涂料中就获得了高性能的纳米二氧化钛。这里获得的纳米二氧化钛比一般购买的纳米二氧化钛更细，降解有害气体的功能更强，省去了制备纳米二氧化钛过程中干燥、锻烧、粉碎的工艺过程，降低了生产纳米二氧化钛涂料的成本。