[發(fā)明專利]自清潔防煙霧防霉光催化粉狀水基涂料

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280045703.5
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103946180A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發(fā)明（設計）人: 馬西莫·貝爾納多尼
• 申請（專利權）人: C.I.M.鈣爾西艾德瑞特馬爾切利納(股份)責任有限公司
• 主分類號: C04B28/04
• 分類號: C04B28/04;C04B20/10
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;謝栒

本發(fā)明涉及一種光催化粉狀水基涂料(即一經水稀釋便成為水基涂料的粉狀化合物)，該水基涂料除了其自身通過光催化轉換空氣中存在的污染物的主要性質外還具有相當有利的特性，它還能夠去除異味、在涂有該水基涂料的支持物上防止霉菌以及細菌培養(yǎng)發(fā)生，以及由于其自清潔功能而防止在表面上發(fā)生暗標記，以及防止熱量通過反射陽光被傳遞。

此外，本發(fā)明的水基涂料是高度環(huán)保型的，因為它不含有對人體有害的產品例如重金屬(鎘、汞、砷、鉛、六價鉻)，它的揮發(fā)性(volatile)芳香烴(苯及其衍生物、甲苯、鄰二甲苯、苯乙烯)的含量實際上可以忽略不計，它的揮發(fā)性有機化合物(VOC)的含量少于0.5g/L，因此，為了不隨著時間的推移而改變建筑物、古跡、任意形式的公共工程的原貌，它自身能夠出色地應用于由石頭制成以及由金屬或塑料制成的任意表面(無論是用于內部還是外部)。

用于保持水泥(cementitious)、石頭或大理石結構的原貌的光催化組合物已經被了解并使用了一段時間，該光催化組合物可防止它們被空氣中的污染物、大氣劑(atmospheric?agent)以及一些困難(由現代社會發(fā)展的目前的環(huán)境條件而產生)攻擊。基于與各種添加劑混合的二氧化鈦的光催化組合物的實例是已知的，例如在文獻EP0784034、EP0633964、EP1196359、EP1944279、WO2008/017934，WO2009/080647和WO2010/012488中。雖然這些組合物帶來了滿意的結果，但是仍然存在進一步發(fā)展以克服還沒有被這些組合物所解決的缺陷(甚至是重要的缺陷)的需要。

在那些缺陷中，特別重要的事實是它們的應用僅在通過噴灑它們或者通過使用輥子下才是可能的，而通過使用刷子時，這些產品不會擴散而且會留下所謂的刷痕，即鮮明的筆觸，而導致幾乎沒有美學外觀；而且這些產品的老化以及機械強度隨著時間的推移導致了涂料的粉化；其它的缺陷是應用(遮蓋力、白色和機械性能的非最佳點)中的困難；以及由于水解石灰的現象而形成的風化的可能性。

基于與各種添加劑混合的二氧化鈦的光催化組合物的進一步舉例在文獻WO2009/013337和US6406536中有公開，然而，它們不能為涂料提供最佳的光催化活性。

所有這些問題已經通過長期持續(xù)的工作(研究問題、試驗、測試和分析)而解決，這導致了最佳原料的選擇以及實現本發(fā)明的優(yōu)異的光催化水基涂料。

特別地，已經驚奇地發(fā)現通過使用納米顆粒材料以為涂料提供優(yōu)異的光催化特性。

為了實現真正有效的水基涂料的改善，從標準的實驗室混合物開始：所述標準的實驗室混合物由光催化水泥(作為粘結劑和作為基礎基體用于光催化反應的發(fā)展)、微粉化的石灰石和具有極低粘度的纖維素組成，不時向其中加入添加劑以解決最初涉及到這種類型的水基涂料的每一個問題，已經完成了對多種類型的原材料的搜索和測試。下面表示的測試示出了新型添加劑對比之前使用的其它同類型的添加劑的真正的效力。構成根據本發(fā)明的水基涂料的整體的最終混合物來源于所述測試中研究的并結合在其中的所有新型添加劑，因此用于后來進行生產測試的所述最終混合物的組成，在討論所述測試之后，在本文件的下文中示出。

更準確地，所述光催化水泥(作為粘結劑和作為基礎基體用于光催化反應的發(fā)展)為混合有光催化二氧化鈦納米顆粒的波特蘭(Portland)水泥，所述二氧化鈦納米顆粒的尺寸小于5納米(微米的千分之一)；甚至更精確地，所述光催化水泥為白色波特蘭水泥，這種顏色基本由二氧化鈦給定，為了后續(xù)能夠使水泥著色(假定需要)優(yōu)選該顏色(使水泥從灰色著色幾乎是不可行的)。

如前所述，已經驚奇地發(fā)現通過使用納米顆粒材料以提供優(yōu)異的光催化特性；據信，納米顆粒材料激活光催化反應使得電子釋放有效進行，特別是當以大約380μm頻率的光照射噴涂有根據本發(fā)明的涂料的產品時，不希望受到該理論的約束。

更準確地，所述微粉化的石灰石為具有最大粒度分布小于100微米的惰性石灰石。

更準確地，所述極低粘度纖維素為具有低于1000mPas粘度的纖維素；被認為是有用的，此處要明確的是，纖維素的平均粘度約為13000-15000mPas，超過20000mPas時為高，低于1000mPas時為極低。

更準確地，用于解決具體問題的添加劑為流化劑、消泡劑、乙烯基聚合物和色素；甚至更準確地，含有至少一種并且優(yōu)選含有所有以下附加添加劑：偏高嶺土、甲酸鈣和硅藻土。

優(yōu)選地，所述流化劑為多元羧酸流化劑，以及所述乙烯基聚合物為疏水性的乙烯基聚合物。