专利名称：一种纳米光催化水泥基地面材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地面材料，具体地说是一种纳米光催化水泥基地面材料。
背景技术：
近年来人类生活环境污染状况日趋严重，汽车尾气排放出大量有害有机物及氮氧化物，各种装饰材料也挥发出许多有害有机物，大大降低人们赖以呼吸的空气质量，给人们的生命健康带来巨大威胁，开发高效、节能、无二次污染的环保技术日益受到人们的关注。1972年纳米二氧化钛光催化效应被揭示，利用纳米二氧化钛光催化产生的自由基用于抗菌、空气净化和水净化等用途，被认为是环保领域的一场革命。该技术的特点是易操作、无二次污染，有广泛的应用前景，其关键是与各种建筑材料有机结合应用。
日本专利JP2003286063公开了一种将纳米二氧化钛应用于水泥基材料的技术，该技术是将光催化二氧化钛微粒负载在沸石或二氧化硅多孔材料上，与其它水硬性材料等材料配制。由于氮氧化物氧化后生成硝酸，该方法多用于多雨地区，且对光照的要求比较严格。
发明内容
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足，提供一种原料来源广泛、工艺简单、成本较低的纳米光催化水泥基地面材料。
本发明的目的是这样实现的一种纳米光催化水泥基地面材料，它是由水泥、水泥颗粒分散超塑化剂、石英砂、纳米光催化材料及多孔吸附材料经混合配制而成的粉状物质，其各组分含量为(以重量百分比计)纳米光催化材料1～20％、水泥20～50％、多孔吸附材料5～30％、水泥颗粒分散超塑化剂0.02～1％、石英砂40～70％。
所述纳米光催化材料是金红石型纳米二氧化钛或锐钛型纳米二氧化钛或两者混和型纳米二氧化钛。
所述石英砂粒径为80～120目。
所述多孔吸附材料为沸石、粘土、二氧化硅、海泡石中的一种或其几种混合。
所述多孔吸附材料粒径为300～400目，比表面积为300～500m2/g。
所述水泥颗粒分散超塑化剂为聚羧酸类超塑化剂、β-萘磺酸甲醛缩合物或磺化三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或其几种混合。
所述聚羧酸类超塑化剂为丙烯酸系梳型聚合物或烯丙基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合。
所述丙烯酸系梳型聚合物为一种共聚物A，其中共聚物A的重均分子量为2000～50000，它是由按重量计为50～95％的烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(I)与按重量计为5～40％的(甲基)丙烯酸(II)及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体(III)形成的共聚物。
所述烯丙基聚醚系梳型聚合物为一种共聚物B，其中共聚物B的重均分子量为2000～50000，它是由按重量计为50～95％的C2～C8的烯基聚业烷基二醇醚类单体(I)与按重量计为5～40％的不饱和羧酸类单体(II)及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体(III)制备得到的共聚物。
作为光催化水泥基地面材料，首先必须具有良好的光催化性能，一般的光催化材料需要太阳直射才能激发其活性，在室内及阳光条件不太充足的地方应用有限制，因此采用各种形态的二氧化钛或光敏化技术提高其性能。其次，在光催化材料分解二氧化硫和氮氧化物后形成硫酸和硝酸等有害物质，必须采用有效的方法吸附这些有害物质，降低其对地坪的腐蚀，提供光催化材料的活性，因此采用多孔材料吸附生成的酸类物质。此外，光催化材料的加入一定程度上会降低水泥基材料的流动性能、分散性能和施工性能，因此必须引入水泥颗粒分散超塑化剂提高这方面的性能。
本发明与其它地面材料最大的不同之处在于其具有空气净化功能及优越的耐磨性能。光催化剂二氧化钛由于采用了技术处理，对紫外光照射要求较低，甚至可见光即可激发其活性，因此可用在室内场所，如地下停车场等。另外，二氧化钛负载于多孔材料上，利用其高表面积的特性，可有效提高其光催化效率，多孔材料可以吸收光催化过程中产生的酸性物质，并可在合适条件下释放，可以有效解决光催化过程中产生的酸性物质破坏建材表面的问题。
具体实施例方式
本发明所使用纳米光催化材料(A)为金红石型纳米二氧化钛、锐钛型纳米二氧化钛或者两者的混和型纳米二氧化钛，水泥(B)为标号42.5普通硅酸盐水泥。多孔吸附材料(C)为沸石、粘土、二氧化硅或海泡石的一种或几种混合，其平均粒径为300～400目，比表面积为300～500m2/g，水泥颗粒分散超塑化剂(D)为聚羧酸类超塑化剂、β-萘磺酸甲醛缩合物或磺化三聚氰胺甲醛缩合物的一种或几种混合。所用石英砂(E)粒径为80-120目。
制备工艺如下1、按比例取组分A和组分C置入混合机中(以锥形双螺旋混合机效果最佳)，启动混合机，搅拌60～90分钟，使其充分混合；
2、再依次按比例加入组分B、组分D和组分E，启动混合机，搅拌3～4小时，充分混合后停止；3、将混合好的成品密封包装。
结合本发明的内容提供如下实施例由于应用场合的不同，空气条件也会有所变化，因此给出各种配方，根据实际情况使用，各种配方列于下表
本发明不仅对甲醛、苯系有害气体有良好的降解作用，而且可将汽车排放尾气中大量的NOx及SO2等气体氧化并最终形成酸来去除，因此有明显的净化空气的作用，同时也具有消毒杀菌的功能。本发明以水泥基地面材料为主体，将光敏化的二氧化钛负载于具有纳米级细孔，比表面积大，吸附性强的多孔材料上，并将其混入水泥基地面材料中，同时加入粉状水泥颗粒分散超塑化剂提高其施工性能；它能有效去除有害有机物、汽车尾气、杀菌、消除异味、净化空气，并且无二次污染；成本适中，使用方便、制备工艺简单。将该材料制成样块，置于密闭空间中，可将其中的甲醛，苯系列有害气体消除，其去除率大于80％。
使用方法1、基层处理确定基层结实平整，无空鼓，基底面上清洁干净，无油污、胶膜剂、浮尘和松散等污渍。基底缺陷应事先修补，有凸起则给予铲平，用清水清洗。
2、搅拌/施工于适当容器中，以粉体材料的15～25％重量比放入量好的清水，后再慢慢加入配制好的粉体材料，用电动搅拌器低速充分搅拌，边倒粉边搅拌至均匀无结块，形成、流动性良好的浆体；静置3-5分钟后，再搅拌1-2分钟形成稠状后即可使用，将拌好的浆料倒入施工面上，或使用喷浆机操作，再以专用工具铺设平整；施工完成后，24小时避免强风吹，烈日晒，震动或刮伤(养护期因温度湿度条件之差异而有所不同)。
权利要求
1.一种纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于它是由水泥、水泥颗粒分散超塑化剂、石英砂、纳米光催化材料及多孔吸附材料经混合配制而成的粉状物质，其各组分含量为(以重量百分比计)纳米光催化材料1～20％、水泥20～50％、多孔吸附材料5～30％、水泥颗粒分散超塑化剂0.02～1％、石英砂40～70％。
2.根据权利要求1所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征是在于所述纳米光催化材料是金红石型纳米二氧化钛或锐钛型纳米二氧化钛或两者混和型纳米二氧化钛。
3.根据权利要求1所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述石英砂粒径为80～120目。
4.根据权利要求1所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述多孔吸附材料为沸石、粘土、二氧化硅、海泡石中的一种或其几种混合。
5.根据权利要求4所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述多孔吸附材料粒径为300～400目，比表面积为300～500m2/g。
6.根据权利要求1所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述水泥颗粒分散超塑化剂为聚羧酸类超塑化剂、β-萘磺酸甲醛缩合物或磺化三聚氰胺甲醛缩合物中的一种或其几种混合。
7.根据权利要求6所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述聚羧酸类超塑化剂为丙烯酸系梳型聚合物或烯丙基聚醚系梳型聚合物中的一种或两种混合。
8.根据权利要求7所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述丙烯酸系梳型聚合物为一种共聚物A，其中共聚物A的重均分子量为2000～50000，它是由按重量计为50～95％的烷氧基聚亚烷基二醇(甲基)丙烯酸酯(I)与按重量计为5～40％的(甲基)丙烯酸(II)及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体(III)形成的共聚物。
9.根据权利要求7所述的纳米光催化水泥基地面材料，其特征在于所述烯丙基聚醚系梳型聚合物为一种共聚物B，其中共聚物B的重均分子量为2000～50000，它是由按重量计为50～95％的C2～C8的烯基聚亚烷基二醇醚类单体(I)与按重量计为5～40％的不饱和羧酸类单体(II)及按重量计为0～30％的可共聚的其它单体(III)制备得到的共聚物。
全文摘要
本发明公开了一种纳米光催化水泥基地面材料，它是由水泥、水泥颗粒分散超塑化剂、石英砂、纳米光催化材料及多孔吸附材料经混合配制而成的粉状物质，各组分的重量百分比为光催化材料1～20％、水泥20～50％、多孔吸附材料5～30％、水泥颗粒分散超塑化剂0.02～1％、石英砂40～70％。本发明引入多孔材料，将光催化剂负载其上，提高光催化剂与空气的接触面积，并可以吸附后续生成的酸。本发明能有效去除有害有机物、汽车尾气、杀菌、消除异味、净化空气，并且无二次污染；成本适中，使用方便、制备工艺简单。
文档编号B01J21/06GK1903780SQ20051002823
公开日2007年1月31日 申请日期2005年7月28日 优先权日2005年7月28日
发明者郑柏存, 傅乐峰, 杨振乾 申请人:上海三瑞化学有限公司