[發(fā)明專利]一種含有多孔填料的涂料及其制備方法和使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010864794.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號(hào): CN111944353B
• 公開（公告）日: 2022-07-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊晨榕;馬永寧;費(fèi)貴強(qiáng);王海花;李瑞;吳曉靜;吳瑤佳;雷佩
• 申請（專利權(quán)）人: 陜西科技大學(xué)
• 主分類號(hào): C09D7/62
• 分類號(hào): C09D7/62;C09D5/02;B05D7/26
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本發(fā)明公開了一種含有多孔填料的涂料及其制備方法和使用方法，屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域。將負(fù)載石墨相氮化碳的多孔二氧化硅凝膠顆粒充分吸水后加入成品涂料中，調(diào)節(jié)至合適濃度，得到含有多孔填料的涂料。該方法制備條件溫和、工藝簡單、原料廉價(jià)、重復(fù)性好，解決了填料的孔道結(jié)構(gòu)在涂料中容易被堵塞和噴涂法導(dǎo)致填料與涂層接觸不牢固的問題。制得的含有多孔填料的涂料，對霾具有很強(qiáng)的吸附性能和降解性能。使用時(shí)，涂覆面先涂覆底漆，再涂覆含有多孔填料的涂料，可以有效吸附空氣中的VOCs，從源頭上抑制霧霾的形成。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于涂料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含有多孔填料的涂料及其制備方法和使用方法。

背景技術(shù)

霧霾是霧和霾的總稱，但兩者的區(qū)別很大。空氣中細(xì)微的水珠是霧，屬于液體，持續(xù)一定時(shí)間后會(huì)自動(dòng)散去，一般對人體無害；霾是固體顆粒和空氣中的揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)相互吸附、反應(yīng)形成的氣溶膠，沒有外力作用(刮風(fēng)，下雨等)下不會(huì)自動(dòng)散去，對人體危害極大。霾的形成主要以空氣中的微小塵埃為中心顆粒(PM2.5)，吸附空氣中的VOCs形成穩(wěn)定的氣溶膠，導(dǎo)致中心顆粒長時(shí)間懸浮在空氣中，使空氣變渾濁、能見度降低，且大部分中心顆粒為重金屬粒子，具有較強(qiáng)的毒性，嚴(yán)重影響人類的生活質(zhì)量和健康狀況。因此，由于霾的大范圍肆虐導(dǎo)致相關(guān)地區(qū)的慢性病也呈現(xiàn)出快速增漲態(tài)勢。

目前，減少霾形成的主要手段是從排放源入手，讓企業(yè)停工減產(chǎn)、工地停止施工、灑水車不間斷灑水。這些方案都有助于緩解霾的形成，但為此付出的代價(jià)太高，無形中增加了生產(chǎn)企業(yè)、建筑企業(yè)和環(huán)衛(wèi)部分的支出成本。因此，尋找一種在不大幅增加除霾成本的同時(shí)，利用光催化技術(shù)去除大氣中揮發(fā)性有機(jī)污染物或?qū)⒁研纬傻啮灿行讲⒔到獬蔁o毒無害的小分子無機(jī)物，使霾的中心顆粒快速沉降是解決霾大范圍形成的有效手段。

g-C₃N₄具有優(yōu)異的VOCs降解性能，在可見光照下可以將揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOC)、甲醛、抗生素和有機(jī)污染物等降解成無毒無害的CO₂和H₂O。此外，g-C₃N₄的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性好、原料價(jià)格便宜、可見光響應(yīng)性能好等特點(diǎn)，目前已在空氣凈化、水處理、土壤治理等方面廣泛應(yīng)用。g-C₃N₄光催化劑是一種二維層狀材料堆砌而成的塊體光催化材料，由于特殊的二維層狀結(jié)構(gòu)導(dǎo)致激發(fā)電子在層內(nèi)傳遞阻力小，層間阻力大，以至于邊緣位置的活性遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于面內(nèi)。如果將其直接添加至涂料中很容易被涂料完全覆蓋，使其失去催化活性，且g-C₃N₄由于比表面積小、吸附性能差等問題，導(dǎo)致其對霾的吸附能力有限，無法將霾顆粒外層的有機(jī)污染物有效吸附，更無法將其降解成CO₂和H₂O。

多孔SiO₂具有良好的光熱穩(wěn)定性和吸附性能，常用作催化劑載體，用于增強(qiáng)催化劑對反應(yīng)物的吸附性能。將g-C₃N₄采用一定技術(shù)均勻負(fù)載至SiO₂孔道內(nèi)的相關(guān)技術(shù)已有報(bào)道，且結(jié)果表明g-C₃N₄和SiO₂的復(fù)合物具有優(yōu)異的吸附性能和降解性能，可以將有機(jī)污染物降解成CO₂和H₂O。但該復(fù)合物直接添加在涂料中會(huì)導(dǎo)致其多孔結(jié)構(gòu)被涂料完全覆蓋，無法實(shí)現(xiàn)對霾的吸附和降解性能。如果采用二次噴涂(待涂料未干時(shí)直接噴涂該填料)則不能確保催化劑和涂料的結(jié)合性能，在大風(fēng)大雨時(shí)容易導(dǎo)致催化劑脫落，無法實(shí)現(xiàn)持久有效的除霾性能。到目前為止依然沒有很好的方案用于解決多孔結(jié)構(gòu)填料在涂料中孔道被堵塞的問題。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述問題，本發(fā)明公開了一種含有多孔填料的涂料及其制備方法和使用方法，制備條件溫和、工藝簡單、原料廉價(jià)、重復(fù)性好，解決了填料的孔道結(jié)構(gòu)在涂料中容易被堵塞和噴涂法導(dǎo)致填料與涂層接觸不牢固的問題，所得漆膜對霾具有很強(qiáng)的吸附性能和降解性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：