[發明專利]一種雙層結構的光催化環保涂料及其制備方法

在審

• 申請號: 202010065187.9
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111171641A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 謝冠群;葉邦君;葉定理;王小霞;臧允浩
• 申請（專利權）人: 廣東施彩新材料科技有限公司;東莞理工學院
• 主分類號: C09D125/14
• 分類號: C09D125/14;C09D7/62;C09D7/61;C09D133/04;C09D127/12;C09D1/02
• 代理公司: 北京冠和權律師事務所 11399
• 代理人: 李建華

本發明公開了一種雙層結構的光催化環保涂料及其制備方法，該種雙層結構的光催化環保涂料包含內層和外層：(1)將合成樹脂乳液、涂料助劑用水稀釋和攪拌溶解，加入空心玻璃微珠，空心陶瓷微珠，高速攪拌后得到懸浮漿料A，噴涂后得到隔熱內層；(2)將硅膠乳液、涂料助劑用水稀釋和攪拌溶解，加入貴金屬催化劑，活性二氧化鈦，顏填料，低速攪拌后得到懸浮漿料B，噴涂后得到有光催化活性的硅酸鹽外層。本發明創新性將涂料凈化環境與隔熱功能結合到一起，得到一種雙層結構的光催化環保涂料，既可以有優良的隔熱效果，又可以有效消除工業園區的甲醛，氮氧化物等大氣污染物。此外，外層致密的無機硅酸鹽還有助于穩定光催化劑，維持其長久有效。

技術領域

本發明涉及功能性涂料技術領域，尤其涉及一種雙層結構的光催化環保涂料及其制備方法。主要應用于工業園區或住宅區的外墻。

背景技術

消滅霧霾，打贏藍天保衛戰任重道遠。霧霾來源有多種類，其中揮發性有機氣體(VOCs)是一個重要類別。VOCs常見有甲醛和苯系列，醚酯類，含氯烷烴等，會對人們和生物生活健康產生很大危害。家庭裝修會產生大量VOCs，工業生中(如噴涂線，醫藥，橡膠塑料等)更會產生巨量VOCs。VOCs消除一般采用活性炭吸附法和催化劑消除法，前者容易吸附飽和而失效，后者可以轉變成無害的二氧化碳和水，因此，催化劑消除VOCs是一種優秀的解決辦法(黎維彬等，物理化學學報,2010,26(4):885-894；高寒等,環境工程,2019,37(3):136-141；楊黃根等,催化學報,2016,37(6):934-946)。消除VOCs催化劑主要有貴金屬催化劑(如Pt、Au、和Ag催化劑等)，非貴金屬催化劑(如銅催化劑，錳催化劑等)，氧化物催化劑(如二氧化鈦，氧化錫等)。其中貴金屬活性最高，氧化物催化劑容易制備。

建筑能耗約占社會總能耗的三分之一，因此建筑物的節能降耗具有重要意義。在建筑外墻使用具有隔熱保溫功能的涂料是建筑物節能降耗的有效方法，可以保持室內溫度恒定。在建筑外墻涂料中增加可有效消除VOCs的光催化劑，利用太陽光來消除環境中的VOCs，是一個十分有前景的發展方向。然而，現有凈化環境的光催化環保涂料，通常存在如下問題：

(1)外墻涂料層一般較厚，光催化劑往往被包裹在內層，光催化劑作用效果顯著降低(CN109777230A；CN 107722757A)。

(2)二氧化鈦光催化作用一般需要紫外線激發，外墻涂料通常是暴露在太陽自然光下，二氧化鈦催化效果降低(CN110128949A；CN110003693A)。

(3)光催化涂料的基材多為合成樹脂，此類涂料存在一個嚴重缺陷，光催化劑會加速有機樹脂分解，加速涂料老化(CN104403450A；CN105017905A)。

因此，開發綜合性能優越的光催化環保涂料具有重大經濟效益、環境效益和社會效益。

發明內容

針對凈化環境所使用的光催化環保涂料仍存在問題，本發明提供了一種雙層結構的光催化環保涂料及其制備方法，具體開發思路如下：

(1)采用雙層結構的光催化環保涂料，其中內層富含空心玻璃微珠和空心陶瓷微珠填料，保證了隔熱保溫涂料本性；外層為光催化活性劑，解決了光催化劑被包裹而作用降低問題。

(2)針對二氧化鈦光催化的不足，提供了更高光催化活性的貴金屬催化劑，保證太陽自然光下高效消除VOCs等有害氣體。

(3)針對光催化過程中合成樹脂基材會加速老化，本發明在含光催化劑的外層，選用穩定和耐候性的硅酸鹽基材，保證光催化劑長久有效地消除VOCs等。

本發明采取的技術方案是：

1.本發明公開了一種雙層結構的光催化環保涂料，該種雙層結構的光催化環保涂料包括以下組份：貴金屬催化劑，活性二氧化鈦，合成樹脂乳液，硅膠乳液，空心玻璃微珠，空心陶瓷微珠，顏填料，涂料助劑。