一种具有调温、调湿和光催化多功能内墙涂料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光催化涂料和建筑节能技术领域，具体设及一种具有调溫、调湿和光 催化多功能内墙涂料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 室内环境作为人生80%时间活动的空间，其舒适度至关重要，长期W来为了满足 人们对室内环境舒适度的要求，采用了大量装饰材料和多种主动方式，如：人造板营造优美 的室内空间、供暖和制冷设备调节室内溫度、加湿器控制室内湿度等。然而依赖人工制热、 制冷及加湿等设备虽可提供较为舒适的室内环境，但需要消耗大量的能源，而且设备在使 用过程中需要对室内环境的自然通风条件进行限制，易引起"室内综合症"病害；此外设备 运行期内难W对其管道进行有效的清洁，长期使用后容易造成微生物滋生，导致室内环境 二次污染的问题。
[0003] 目前，围绕室内环境安全性、舒适度与建筑节能协同理论的研究已陆续展开并得 到高度重视，其中建筑围护结构材料（具有"被动调节能力"）和N型半导体材料（具有"低 溫深度氧化能力"）引起了建筑、材料、环境和安全领域的兴趣，尤其是激发了对新型功能涂 料的探索，W满足人们对建筑居住环境的要求。利用材料的"被动调节能力"或"低溫深度 氧化能力"而开发的具有节能、环保性能的建筑涂料有多种，将其应用于建筑物内表面可较 好地发挥调节室内溫湿度、净化空气的效果。W期为切实降低建筑能耗、提高室内环境舒适 度及改善室内空气品质提供一定的技术支持和理论依据。
【发明内容】
[0004] 为了实现具有调溫、调湿和光催化多功能内墙涂料，本发明首先W双稀±金属 巧U、Ce)对Ti化进行渗杂改性，形成化-Ce/TiO2光催化材料，然后W栋桐醇-栋桐酸-月桂 酸作为忍材和Si〇2作为壳制备SiO2基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿材料。最 后将化-Ce/Ti化光催化材料和SiO2基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿材料作为 填料制备内墙涂料，W期得到生产成本低廉，在可见光源下光催化降解甲醒气体和调节室 内溫湿度的多功能内墙涂料。
[0005] 为了解决W上技术问题，本发明是通过W下技术方案予W实现的。
[0006] 本发明提供了一种用于降解甲醒气体的Ti化光催化涂料，该涂料按重量百分比配 方如下：
[0007] 光催化填料 5.0%~15.0% 调温调湿填料 15,0%~35.0% 成膜物质 15.0%~35.0% 分散剂 2.0%~4.0% 稳定剂 1.0%~5.0% 润湿剂 0.5%~2.5% 防霉剂 么0嫁~'4.0縣 消泡调 1.0%~2.0% 流平剂 1.0%~2.0% 増调剂 1.0%~2.0% 催干剂 0.5%~1.5% 助干剂 QJ絲~1.5% 恭 20.0% ~50.0%
[0008] 所述光催化填料为化-Ce/Ti化，其粒径为55皿~85皿；所述调溫调湿填料为Si化 基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿材料，其相变溫度为21. (TC~30.(TC;所述成 膜物质为丙締酸乳液；所述分散剂为十二烷基苯横酸钢；所述稳定剂为紫外线吸收剂；所 述润湿剂为丙締酸钢盐；所述防霉剂为氯酪钢涂料专用防腐防霉剂；所述消泡剂为金属皂 型消泡剂；所述流平剂为聚酸改性聚硅氧烷；所述增稠剂为聚氨醋高分子化合物水溶液； 所述催干剂为氧化铅；所述助干剂为锋粉。
[0009] 本发明同时提供了一种上述具有调溫、调湿和光催化多功能内墙涂料的制备方 法，包括如下步骤：
[0010] (1)光催化填料的制备：按铁酸四下醋与无水乙醇体积比2 : 5配比，用恒溫磁 力揽拌器在1200r/min条件下揽拌30min后得到均匀透明溶液，再将溶有硝酸館和硝酸姉 的稀盐酸溶液于2000;r/min揽拌下缓慢加入上述溶液，在2000;r/min揽拌45min后得到液 体溶胶，并在室内陈化形成干凝胶，抽滤、洗涂后烘干，然后将干凝胶放入中溫实验炉中W 2°C/min升到400°C~600°C，恒溫化，自然冷却至室溫，得到化-Ce/Ti化光催化填料，所述 化-Ce/Ti化光催化材料中化-Ce总摩尔百分数为1%~5%，化与Ce摩尔比3~1:1~3。
[0011] (2)调溫调湿填料的制备：将栋桐醇、栋桐酸和月桂酸的混合物放入容器中，用恒 溫磁力揽拌器在2000r/min、65°C水浴条件下将混合物溶解并且揽拌地后得到栋桐醇-栋 桐酸-月桂酸相变材料。将正娃酸乙醋、无水乙醇和去离子水依次加入烧杯中，用恒溫磁力 揽拌器在1200;r/min、65°C水浴条件下揽拌15min后，将得到的混合液在2000;r/min、65°C水浴条件下揽拌20min，利用稀盐酸或稀氨水调整混合液的抑值为2~6,继续在2000r/ min、65°C水浴条件下揽拌20min后加入栋桐醇-栋桐酸-月桂酸相变材料，在2000r/min、 65°C水浴条件下揽拌IOmin得到溶胶，将溶胶放到65°C恒溫水浴锅中陈化4h得到凝胶，再 将凝胶放在干燥箱中80°C烘干化后得到Si化基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿 填料。所述栋桐醇-栋桐酸-月桂酸相变材料中栋桐醇、栋桐酸和月桂酸的质量分数比为 20~40:10~30:40~60 ;所述Si〇2基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿填料中正 娃酸乙醋、无水乙醇、去离子水和栋桐醇-栋桐酸-月桂酸相变材料的质量分数比为25~ 35:20 ~45:10 ~35:5 ~25。
[0012] (3)具有调溫、调湿和光催化多功能内墙涂料的制备：按照权利要求1所述的涂 料配方配比，将水、分散剂、消泡剂、成膜物质，依次加入=口烧瓶中，均匀揽拌后缓缓加入 步骤（1)制备的化-Ce/Ti化光催化填料和步骤（2)制备的SiO2基栋桐醇-栋桐酸-月桂 酸微胶囊调溫调湿填料，在2000r/min下揽拌分散，得到水性胶体，然后低速揽拌该分散体 系，同时缓缓加入稳定剂，200化/min揽拌使之充分分散，在低速揽拌下加入润湿剂，揽拌均 匀后，调节抑值到7. 5,最后加入增稠剂、流平剂、防霉剂、催干剂和助干剂，揽拌均匀后陈 化，最终制得具有调溫、调湿和光催化多功能内墙涂料。
[0013] 本发明的科学原理：
[0014] (1化u-Ce/Ti〇2光催化填料是利用化离子和Ce离子渗杂有效地抑制TiO2相变， 即在Ti化体系中化离子和Ce离子具有一定的协同作用，运种协同作用使化-Ce/TiO2光催 化材料光催化活性大幅提高。同时化离子和Ce离子渗杂Ti〇2能提高捕获光生电子或空 穴作用，抑制了二者的复合煙灭，从而提高对可见光源的响应。
[0015] (2) Si〇2基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿填料是利用SiO2具有的S维 空间网格结构，将栋桐醇-栋桐酸-月桂酸相变材料包裹，形成微胶囊，使相变材料发生相 变时需要吸收（或放出）大量热量的性质来储存或放出热能；另一方面利用其表面的大量 微孔和径基，对空气中的水分进行吸（放）湿。
[0016] (3化u-Ce/Ti〇2光催化填料与SiO2基栋桐醇-栋桐酸-月桂酸微胶囊调溫调湿填 料混合，利用化-Ce/Ti〇2光催化填料光催化甲醒气体生产H20, W及Si〇2基栋桐醇-栋桐 酸-月桂酸微胶囊调溫调湿填料吸湿性能，可W增强调湿性能，促进光催化甲醒气体的反 应向正方向进行，大幅提高光催化效果。
[0017] 与现有技术相比，本发明具有W下有益效果：
[001引1、本发明利用化与Ce改性Ti02增强了可见光源的响应，利用低廉的SiO2的"笼" 结构既可W包裹相变材料，又可W吸附水分子。不仅实现了调溫性能、调湿性能和光催化性 能的统一，而且弥补了现有内墙涂料功能单一不能真正实现提高室内环境舒适度和改善室 内空