本发明涉及一种具有可见光催化效果的内墙涂料组合物及其制备方法。
背景技术：
随着工业的快速发展,氮氧化物的危害成为人们关注的重点。其中氮氧化物可对人体和动物具有致毒作用，也对植物产生影响，是形成酸雨的主要成分之一，且破坏臭氧层。在空气质量中，no2含量被列为空气质量的一个重要指标。作为涂料若能具备降解氮氧化物则对室内空气质量有很大的提升。
随着人们生活物质水平的提升，越来越多的生活垃圾需要处理。普通生活垃圾中产生的气体可能含有氨、三甲胺、甲硫醇，厌氧臭气等，其中甲硫醇因其在空气中的阈值浓度仅为2.1*10-6g/m3,故人们对甲硫醇气体非常敏感。开发一款具有除臭功能的涂料是极具意义的。
装修过程中缓慢挥发的甲醛,甲苯、voc等有害气体严重损害人体健康。甲醛已被联合国列入致癌物质，而voc气体被吸入人体后容易造成慢性或急性中毒。因此能降解甲醛、甲苯等voc迫在眉睫。
目前市面上的室内甲醛及voc去除方法多数采用光触媒，此类物质类型多样，从是市面上调研可发现通常归类为封闭剂/反应剂和催化剂。而通常纳米二氧化钛类型具有可见光催化效果的光触媒喷剂由于纳米形态容易发生团聚现象，即使采用研磨分散后，以喷雾形式附着在墙体或者织物上也容易出现脱落现象。另外此类物质通常为乳白色，在深色基材上的使用往往会破坏基材外观。
在专利中cn108795184a配方中乳液用量为20-35％，复配硅烷偶联剂及具有可见光催化效果的纳米二氧化钛，由于硅烷偶联剂在水中的水解倾向，涂料存在储存稳定性风险。
技术实现要素：
本发明提供一种具有可见光催化效果的内墙涂料组合物及其制备方法，本发明的具有可见光催化效果的内墙涂料组合物可有效降解空气中的氮氧化物、甲硫醇、甲苯、甲醛等有害气体，所选用可见光催化纳米二氧化钛微球可作为粉体分散于涂料中,实现催化效能，通过调整配方粉体结构及粉料与乳液的用量制备疏松多孔的涂层，使得光催化效能更优异。
本发明通过以下技术方案实现：
一)方案一
一种具有可见光催化效果的内墙涂料组合物，由以下重量份的原料组成：
去离子水20-30份，
分散剂0.4-0.8份，
碱0.1-0.2份，
防腐剂0.1-0.4份，
防霉剂0.2-0.6份，
润湿剂0.1-0.5份，
颜料11-20份，
普通填料15-25份，
多孔填料5-20，
可见光催化纳米二氧化钛2-6份，
乳液10-19份，
抗冻剂1-2.0份，
成膜助剂0.3-2.0份，
增稠剂0.3-0.6份，
消泡剂0.2-0.4。
进一步地，所述的碱为2-氨基-2-甲基-1-丙醇或10％氢氧化钠水溶液中的是一种或两者按照任意比例混合。
进一步地，所述的乳液为苯丙乳液。
进一步地，所述的成膜助剂为伊斯曼oe400或陶氏290plus。
进一步地，所述的可见光催化纳米二氧化钛为粒径1.0-2.0μ的球状多孔改性二氧化钛光触媒。本发明选用的纳米二氧化钛结构设计为粒径1.0-2.0μ的小粘结颗粒，其卓越的催化效率得益于小粘结颗粒是有海绵一样的多空结构以及由此产生的巨大比表面积。应用于涂料中可像普通钛白粉一样进行分散，且仍保持原有结构。
进一步地，所述的遮盖颜料为金红石钛白粉、遮盖聚合物的一种或者两者按照任意比例混合。
进一步地，所述的填充粉料为重钙、滑石粉、云母粉、硅灰石的一种或者两种以上按照任意比例混合而成。
进一步地，所述的多孔填料为煅烧土、硅藻土中一种或者两者按照任意比例混合而成。
进一步地，所述的增稠剂为碱溶胀型丙烯酸增稠剂、疏水改性碱溶胀丙烯酸、聚氨酯增稠剂或者羟乙基纤维素中的一种或者两种以上按照任意比例混合而成。
进一步地，所述的消泡剂为矿物油改性消泡剂或者二氧化硅类消泡剂中的一种或两种的任意组合。
进一步地，所述的润湿剂为烷基聚氧乙烯醚和非离子型改性脂肪酸衍生物中的一种或两种的任意组合。
进一步地，所述的分散剂为聚羧酸铵盐、聚羧酸钠盐中的一种或两种的任意组合。
进一步地，所述的防腐剂为cit/mit、bit、mi等一种或两种以上按照任意比例混合而成。
进一步地，所述的防霉剂吡啶硫酮锌、oit、ipbc、dcoit中一种或两种以上按照任意比例混合而成。
一种具有可见光催化效果的内墙涂料组合物的制备方法：
将去离子水、分散剂、碱、润湿剂、一部分消泡剂和防腐剂在分散机下以300-600r/min速度搅拌3-8分钟，然后缓慢加入增稠剂分散7-13分钟，之后提高转数至700-1000r/min继续分散7-13分钟；之后加入颜料、普通填料、多孔填料、可见光催化纳米二氧化钛，在1400-2000r/min下高速分散12-18分钟，待细度低于50μ时，降低转数至500-1000r/min，之后加入乳液、成膜助剂、抗冻剂、防霉剂、另一部分消泡剂分散均匀。
本发明原理如下：室内具有较多的可见光源，而乳胶漆墙体也是最易重涂的一种装饰材料。结合两者，研发一种具有采用可见光催化纳米二氧化钛且能稳定分散于涂料中，且能对臭味(甲硫醇等)、氮氧化物、甲醛、甲苯等voc在可见光下降解的乳胶漆具有重要的意义。
本发明采用高比表面积球状多孔改性二氧化钛光触媒为可见光催化材料，结合除醛乳液设计疏松多孔涂料配方，制备零voc的具有可见光催化效果的内墙乳胶漆。该乳胶漆具有降解氮氧化物及除臭(甲硫醇)，同时该产品具有分解甲苯、甲醛和抗菌效果。
较之前的现有技术，本发明具有以下有益效果：本发明涂料不含voc，具有可见光催化效果，可有效降解空气中的氮氧化物，甲硫醇、甲苯、甲醛等有害气体。而且可见光催华材料在涂料中分散效果好，不易团聚，从而漆膜能持续有效提供可见光催华效果。储存稳定性好。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不限于以下实施例。
实施例1
去离子水31.5份，
分散剂(聚羧酸铵盐)0.5份，
碱(10％氢氧化钠水溶液)0.1份，
润湿剂(烷基聚氧乙烯醚)0.1份，
一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份，
防腐剂(cit/mit)0.3份，
增稠剂(碱溶胀型丙烯酸增稠剂)0.4份，
颜料20份，
普通填料20份，
多孔填料2份，
可见光催化纳米二氧化钛5份，
乳液16份，
成膜助剂(oe400)1.2份，
抗冻剂(聚乙二醇)2.0份，
防霉剂(吡啶硫酮锌)0.5份，
另一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份。
准确称量去离子水31.5份，聚羧酸铵盐0.5份，10％氢氧化钠水溶液0.1份，烷基聚氧乙烯醚0.1份，矿物油改性消泡剂0.2份，cit/mit0.3份在分散机下以500r/min速度搅拌,并缓慢加入碱溶胀型丙烯酸增稠剂0.4份，分散10分钟后,提高转数至1000r/min，继续分散10分钟；加入颜料20份,重填料20份,多孔填料2份,可见光催化纳米二氧化钛5份，高速分散15分钟,转数为1500r/min；待细度达到50μ时，降低转数至700r/min，此时加入乳液16份，oe4001.2份、聚乙二醇2.0份、吡啶硫酮锌0.5份，矿物油改性消泡剂0.2份，分散均匀。
实施例2
去离子水29.3份，
分散剂(聚羧酸铵盐)0.5份，
碱(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.1份，
润湿剂(烷基聚氧乙烯醚)0.2份，
一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.1份，
防腐剂(cit/mit)0.3份，
增稠剂(羟乙基改性纤维素醚)0.6份，
颜料28份，
普通填料18份，
多孔填料8份，
可见光催化纳米二氧化钛2份，
乳液10份，
成膜助剂(oe400)0.8份，
抗冻剂(聚乙二醇)1.6份，
防霉剂(吡啶硫酮锌)0.3份，
另一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份。
准确称量去离子水29.3份，聚羧酸铵盐0.5份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份，烷基聚氧乙烯醚0.2份，矿物油改性消泡剂0.1份，cit/mit0.3份在分散机下以300r/min速度搅拌,并缓慢加入羟乙基改性纤维素醚0.6份，分散10分钟后,提高转数至1000r/min，继续分散10分钟；加入颜料28份,普通填料18份,多孔填料8份,可见光催化纳米二氧化钛2份，高速分散15分钟,转数为1500r/min；待细度达到50μ时，降低转数至1000r/min，此时加入乳液10份，oe4000.8份、聚乙二醇1.6份、吡啶硫酮锌0.3份，矿物油改性消泡剂0.2份，分散均匀。
实施例3
去离子水27.2份，
分散剂(聚羧酸铵盐)0.4份，
碱(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.2份，
润湿剂(烷基聚氧乙烯醚)0.1份，
一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.3份，
防腐剂(cit/mit)0.3份，
增稠剂(羟乙基改性纤维素醚)0.5份，
颜料17份，
普通填料15.8份，
多孔填料10份，
可见光催化纳米二氧化钛6份，
乳液19份，
成膜助剂(oe400)1.3份，
抗冻剂(聚乙二醇)1.6份，
防霉剂(吡啶硫酮锌)0.3份，
另一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份。
准确称量去离子水27.2份，聚羧酸铵盐0.4份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份，烷基聚氧乙烯醚0.2份，矿物油改性消泡剂0.1份，cit/mit0.3份在分散机下以500r/min速度搅拌,并缓慢加入羟乙基改性纤维素醚0.5份，分散10分钟后，提高转数至800r/min，继续分散10分钟；加入颜料17份,普通填料15.8份,多孔填料10份,可见光催化纳米二氧化钛6份，高速分散15分钟,转数为1500r/min；待细度达到50μ时，降低转数至700r/min，此时加入乳液19份，oe4001.3份、聚乙二醇1.6份、吡啶硫酮锌0.3份，矿物油改性消泡剂0.2份，分散均匀。
实施例4
去离子水32.9份，
分散剂(聚羧酸铵盐)0.6份，
碱(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.1份，
润湿剂(烷基聚氧乙烯醚)0.1份，
一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份，
防腐剂(cit/mit)0.3份，
增稠剂(碱溶胀型丙烯酸增稠剂)0.4份，
颜料20份，
普通填料20份，
多孔填料2份，
可见光催化纳米二氧化钛5份，
乳液16份，
成膜助剂(oe400)1.2份，
抗冻剂(聚乙二醇)2.0份，
防霉剂(吡啶硫酮锌)0.5份，
另一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.2份。
准确称量去离子水32.9份，聚羧酸铵盐0.6份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.2份，烷基聚氧乙烯醚0.2份，矿物油改性消泡剂0.1份，cit/mit0.3份在分散机下以500r/min速度搅拌,并缓慢加入聚氨酯增稠剂1份，分散10分钟后,提高转数至900r/min，继续分散10分钟；加入颜料23份,普通填料15份,多孔填料6份,可见光催化纳米二氧化钛2份，高速分散15分钟,转数为1500r/min；待细度达到50μ时，降低转数至700r/min，此时加入乳液15份，oe4001份、聚乙二醇2份、吡啶硫酮锌0.6份，矿物油改性消泡剂0.1份，分散均匀。
实施例5
去离子水24.7份，
分散剂(聚羧酸铵盐)0.4份，
碱(2-氨基-2-甲基-1-丙醇)0.1份，
润湿剂(烷基聚氧乙烯醚)0.1份，
一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.1份，
防腐剂(cit/mit)0.3份，
增稠剂(碱溶胀型丙烯酸增稠剂)1份，
颜料23份，
普通填料24份，
多孔填料4份，
可见光催化纳米二氧化钛3份，
乳液16份，
成膜助剂(oe400)1.2份，
抗冻剂(聚乙二醇)1.5份，
防霉剂(吡啶硫酮锌)0.5份，
另一部分消泡剂(矿物油改性消泡剂)0.1份。
准确称量去离子水24.7份，聚羧酸铵盐0.4份，2-氨基-2-甲基-1-丙醇0.1份，烷基聚氧乙烯醚0.1份，矿物油改性消泡剂0.1份，cit/mit0.3份在分散机下以500r/min速度搅拌,并缓慢加入聚氨酯增稠剂1份，分散10分钟后,提高转数至1000r/min，继续分散10分钟；加入颜料23份,普通填料24份,多空填料4份,可见光催化纳米二氧化钛3份，高速分散15分钟,转数为1500r/min；待细度达到50μ时，降低转数至700r/min，此时加入乳液16份，oe4001.2份、聚乙二醇1.5份、吡啶硫酮锌0.5份，矿物油改性消泡剂0.1份，分散均匀。
所述的乳液优选陶氏sf208。
所述的成膜助剂优选伊斯曼oe400或陶氏290plus。
所述的可见光催化纳米二氧化钛优选型号为kronoclean7000。
所述的遮盖颜料为龙蟒r-996或遮盖聚合物为陶氏优创e。
所述的普通为晶福800目重钙，广源hs-218滑石粉，格锐的gm-900云母粉，科特kt0018硅灰石。
优先的，多孔填料为三鑫gb-80煅烧土，钰诺celabrite硅藻土。
优先的羟乙基纤维素醚为亚什兰的250hbr，碱溶胀型丙烯酸增稠剂为陶氏的ase60，疏水改性碱溶胀丙烯酸为陶氏的tt-615，聚氨酯增稠剂为陶氏的rm-8w。
优先的消泡剂为巴斯夫的a10，诺普科309a。
优先的润湿剂为陶氏的cf-10。
优先的分散剂为诺普科的sn5040；
防腐剂为托儿的r-s。
优先的，防霉剂为龙沙的zoe。
将上述实施例做以下检测，结果表明本发明能有效的去除空气中甲硫醇、氮氧化物及甲苯、甲醛等有害气体，且具有抗菌防霉效果。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。