[發明專利]一種水滑石基多功能光催化涂料的制備方法

在審

• 申請號: 202010155106.4
• 申請日: 2020-03-09
• 公開（公告）號: CN111440506A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 邢子鵬;肖亞威;朱琦
• 申請（專利權）人: 黑龍江大學
• 主分類號: C09D163/00
• 分類號: C09D163/00;C09D175/04;C09D7/61;C09D7/63;C09D7/62;C09D5/14;C09D5/18;C09D5/16
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本發明的目的在于提供一種水滑石基多功能光催化涂料的制備方法，該環保型多功能光催化涂料由下述重量份的組分制成：水性聚氨酯40?60份、水性環氧樹脂60?80份、偶聯劑2?5份、納米氧化鋅（5?25nm）5?10份、分散劑1?1.5份、消泡劑0.5?1份、重質碳酸鈣50?70份、水滑石60?80份、納米二氧化鈦（10?30nm）8?15份、水20?30份。采用氨丙基三乙氧基硅烷作為偶聯劑將聚氨酯與環氧樹脂進行交聯，同時加入一定量的納米氧化鋅，增強了體系的穩定性和抗菌性能，負載納米二氧化鈦的水滑石能夠吸附的空氣中的有機污染物并且在光照下將其分解，也使涂料具有良好的吸附、阻燃、凈化空氣等性能。查閱相關專利，還未發現與本水滑石基多功能光催化涂料相似的配方及制備工藝。

技術領域

本發明屬于建筑化工涂料領域，具體涉及一種水滑石基多功能光催化涂料的制備方法。具有抗菌、阻燃、凈化室內空氣等功能。

背景技術

我國在建筑涂料領域有著巨大的生產力和廣闊的消費市場，但是由于起步較晚和缺乏創新意識，在技術層面上始終落后于歐美發達國家，并且隨著建筑涂料市場的不斷發展，傳統涂料產品很難滿足人們對涂料環保性、功能性及裝飾性的需求。傳統的建筑涂料往往功能單一，甚至含有一些污染環境和危害人體健康的物質，一些防霉涂料中添加大量的殺生劑等有機物，使得涂料在使用過程中會釋放苯、甲醛、醇、醚等有害氣體。一些色彩鮮艷的涂料中會添加一定量的紅丹、黃丹、鍶鉻黃等重金屬顏料，非常容易造成土壤污染，損害人體健康。還有一些涂料添加某些功能性物質或者對涂料中的組分進行改性，而使其具有某些特定的功能，比如防水、耐磨、防生防污、耐候、阻燃、耐高溫，防冷凝等，但是每增加一種功能都伴隨著高昂的生產成本。這樣就使得人們對涂料安全性、功能性的需求與傳統涂料生產技術短板之間形成了明顯的矛盾，因此，迫切需要研發一種綠色環保、高性能、多功能的涂料。

納米二氧化鈦是一種在光的照射下，自身不起變化，卻可以促進化學反應的物質。研究表明，納米二氧化鈦光催化劑在在太陽光或室內熒光燈的照射下能夠有效殺滅大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌、綠膿桿菌、病毒等微生物，可以分解空氣中的苯、甲醛、氨、TVOC等有機化合物，去除香煙臭、垃圾臭、生活臭等惡臭，防止發霉、藻類產生、水垢附著，具有分解油污、自清潔等功能。并且納米二氧化鈦本身提供反應的場所，并不參與化學應，所以它的作用效果是持久的。水滑石材料屬于陰離子型層狀化合物，在加熱到一定溫度發生分解，熱分解過程包括脫層間水，脫碳酸根離子，層板羥基脫水等步驟。水滑石在受熱時，其結構水合層板羥基及層間離子以水和二氧化碳的形式脫出，起到降低燃燒氣體濃度，阻隔氧氣的阻燃作用；水滑石的結構水，層板羥基以及層間離子在不同的溫度內脫離層板，從而可在較低的范圍內（200~800℃）釋放阻燃物質。在阻燃過程中，吸熱量大，有利于降低燃燒時產生的高溫，可以作為無鹵高抑煙阻燃劑，廣泛應用于塑料、橡膠、涂料等領域。將二氧化鈦等納米光催化材料和具有優異結構的水滑石結合，可以用來研發一種環保型多功能光催化涂料。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水滑石基多功能光催化涂料的制備方法，將具有韌性好、壽命長、附著力強等優點的水性聚氨酯與水性環氧樹脂進行交聯，同時加入一定量的納米氧化鋅，從而實現兩種樹脂間的性能互補，并且增強了體系的穩定性、機械特性和抗菌性能，加入負載納米材料的類水滑石作為顏填料，通過改變水滑石中的金屬離子來獲得具有不同顏色的填料，同時也使涂料具有良好的吸附、防污阻燃、凈化空氣、抗菌防霉等性能。

本發明所采用的技術方案是：一種水滑石基多功能光催化涂料，由下述重量份的組分制成：水性聚氨酯40-60份、水性環氧樹脂60-80份、偶聯劑2-5份、納米氧化鋅（5-25nm）5-10份、分散劑1-1.5份、消泡劑0.5-1份、重質碳酸鈣50-70份、水滑石60-80份、納米二氧化鈦（10-30nm）8-15份、水20-30份。