[發明專利]一種釩酸鋅納米棒復合涂料

無效

• 申請號: 201310074971.6
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN103131271A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發明（設計）人: 裴立宅;俞海云
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C09D125/14
• 分類號: C09D125/14;C09D7/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明屬于功能材料技術領域，具體涉及一種釩酸鋅納米棒復合涂料。

背景技術：

隨著建筑工業的不斷發展以及環保意識的增強，對建筑物內、外墻壁涂層的自清潔功能要求也不斷提高。采用具有光催化活性的納米材料可以制備成自清潔涂料，應用于建筑物的內、外墻壁，在可見光及紫外光照射下，利用自清潔涂料中光催化劑的光催化作用，產生自由電子和空穴，分解吸附在涂層表面的有機污染物，從而達到涂層表面長期清潔的目的。

目前已有專利報道了多種自清潔涂料。中國發明專利“氟硅自清潔涂料及其制備方法”(專利號：ZL200910111721.9)以氟硅共聚物樹脂為主要原料制備出了氟硅自清潔涂料。中國發明專利“一種自清潔涂料及其制備方法”(發明專利申請號：201010140748)采用粒徑13-200nm的納米氧化鋁顆粒、醇酸清漆及低表面能疏水助劑制備出了納米自清潔涂料。國家發明專利“一種光致超親水自清潔涂料的制備方法”(專利號：ZL201110084515.0)以鈰摻雜銳鈦礦型二氧化鈦溶膠和二氧化硅溶膠為主要原料制備出了二氧化鈦、二氧化硅復合自清潔涂料。以上這些涂料均有一定的自清潔效果，但是隨著建筑物自清潔要求的提高，僅靠上述幾種材料難以滿足需求。

釩酸鋅納米棒長度約500nm，直徑約70nm，具有尺寸小、比表面積大等特點，在可見光及紫外光照射下，釩酸鋅納米棒通過光催化反應產生的高活性氧化還原電子對亞甲基藍、龍膽紫等環境污染物具有有效的分解作用。以釩酸鋅納米棒作為主要原料，添加少量填料可以制備出復合型自清潔涂料，根據涂料中釩酸鋅納米棒的光催化作用，涂層表面的污染物在可見光及紫外光作用下分解，從而保持涂層的長期自清潔。此外，釩酸鋅納米棒尺寸小、密度低，制成涂料可使涂層的熱傳遞能力下降，具有較好的隔熱保溫效果。因此，釩酸鋅納米棒在建筑物內、外墻用自清潔涂料方面具有良好的應用前景。然而，目前還未有關于釩酸鋅納米棒復合涂料專利的報道。

發明內容：

本發明的目的在于提供酸鋅納米棒為主要原料，引入納米氧化鋁作為填料，得到具有良好自清潔功能的釩酸鋅納米棒復合涂料。

本發明所提供的釩酸鋅納米棒復合涂料的質量百分比組成如下：

釩酸鋅納米棒20-40％、苯丙乳液15-25％、水30-45％、納米氧化鋁5-20％、醇酯-120.05-0.2％、聚氨酯0.5-2％、10％的六偏磷酸鈉水溶液0.5-2％、磷酸三丁酯0.5-2％、乙三醇0.5-2％。

本發明所述釩酸鋅納米棒長度約500nm，直徑約70nm，納米氧化鋁的尺寸低于50nm。

本發明所述釩酸鋅納米棒在涂料中的質量百分比為25-40％。

本發明所述釩酸鋅納米棒在涂料中的質量百分比為30-40％。

本發明所提供的釩酸鋅納米棒復合涂料的具體制備方法如下：

在低速攪拌下將水、釩酸鋅納米棒、潤濕分散劑10％的六偏磷酸鈉水溶液、一半消泡劑磷酸三丁酯裝入球磨機的球罐內，球磨5小時，使之充分分散。然后將球磨后的物料轉入多功能分散機，在攪拌下加入納米氧化鋁，在多功能分散機上高速攪拌3小時，通過高速剪切將其分散均勻。然后在低攪拌速度下緩慢滴加苯丙乳液，隨后加入剩余的消泡劑磷酸三丁酯、成膜助劑醇酯-12、防凍劑乙三醇、流平劑聚氨酯低速攪拌3小時，最后裝罐即得涂料成品。

以釩酸鋅納米棒作為主要原料，納米氧化鋁作為填料，納米組分與乳液、助劑和填料組分具有良好的相容性、分散性和穩定性，可以得到穩定的釩酸鋅納米棒復合涂料。涂層表面的亞甲基藍及龍膽紫等環境有機污染物在可見光及紫外光作用下通過釩酸鋅納米棒的光催化產生分解，從而使涂層具有良好的自清潔功能。由于釩酸鋅納米棒宏觀為絮狀物質，密度小，由釩酸鋅納米棒作為主原料構成的自清潔涂料的孔隙尺寸為納米級，將會產生“無窮長路徑”等納米效應，使涂層的熱傳遞能力下降，也具有一定的隔熱保溫特性。本發明采用的釩酸鋅納米棒活性高、穩定性好、無毒及成本低等特點，用于填料的納米氧化鋁是批量生產的原料，可以實現釩酸鋅納米棒復合涂料的批量制備。此發明制備的釩酸鋅納米棒復合涂料環保，符合可持續發展和環保的基本國策。

附圖說明：

圖1為本發明制備的釩酸鋅納米棒復合涂料所形成的涂層表面的SEM圖像。

從圖可看出釩酸鋅納米棒復合涂料所形成的涂層的表面致密，顆粒中較均勻的分散著納米棒。

圖2為本發明制備的釩酸鋅納米棒復合涂料降解亞甲基藍的紫外吸收光譜。