一种可见光催化净醛内墙纳米涂料制造技术

本发明专利技术属于涂料领域，具体公开了一种可见光催化净醛内墙纳米涂料，A溶液：5～7份聚乙烯吡咯烷酮、6～7份无水乙醇；B溶液：10～15份硝酸铋、6～9份乙酰丙酮氧钒、23～27份N‑N二甲基甲酰胺、18～22份乙酸、7～10份无水乙醇、15～21份矿物油量；以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分搅拌。涂料配方按重量份数配比如下：钒酸铋纳米管10～15份、丙二醇8～15份、润湿剂1～3份、成膜助剂10～20份、消泡剂1～3份、水200～300份、羟乙基纤维素1～3份、防腐剂1～3份、分散剂4～8份、钛白粉150～300份、重钙80～120份、高岭土60～100份、滑石粉40～60份、丙烯酸200～400份、增稠剂10～15份。这种内墙纳米涂料可以通过吸收室内的可见光光催化分解有毒气体甲醛。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及涂料领域，具体涉及一种可见光催化净醛内墙纳米涂料。
技术介绍
家庭居室中的木器、木板、家具、墙壁等涂料中都会含有甲醛，然而更加可怕的是，甲醛的释放期一般为三至十五年。世界卫生组织在2004年发布的第153号公报认定：甲醛为致癌和致畸形物质。甲醛的主要危害表现为对皮肤黏膜的刺激作用，甲醛在室内达到一定浓度时，人就有不适感；大于0.08mg/m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或者疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等，当浓度大于30mg/m3就会立即致人死亡。尤其在新装修的房间中甲醛含量高，是众多疾病的主要诱因。纳米半导体材料能够产生负离子，具有分解甲醛的功能。这类纳米半导体材料在光照下，除了能够直接转换为电能外，由光激发产生的电子和空穴分别具有相当的还原能力和氧化能力，如果光生空穴能够迁移到半导体表面，便能氧化降解甲醛转化为无毒的二氧化碳，为利用太阳光治理环境污染提供了一条非常有意义的途径。最常用的光催化剂为纳米二氧化钛。但是纳米二氧化钛的禁带很宽，达到了3.0～3.2eV，因此仅仅能利用占太阳光4％的紫外光产生光响应，光催化效率低下。而直射进入室内房间的阳光量非常有限，成为限制其应用在内墙涂料中的主要因素。因此，研究开发出具有二氧化钛无毒无污染的优点，并且能量利用率高的光催化剂非常迫切。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可见光催化净醛内墙纳米涂料。用以解决难以利用可见光进行光催化除室内甲醛的难题。为达到上述目的，本专利技术的基础方案为：该涂料按重量份数配方如下：配方按重量份数配比如下，钒酸铋纳米管10～15份、丙二醇8～15份、润湿剂1～3份、成膜助剂10～20份、消泡剂1～3份、水200～300份、羟乙基纤维素1～3份、防腐剂1～3份、分散剂4～8份、钛白粉150～300份、重钙80～120份、高岭土60～100份、滑石粉40～60份、丙烯酸200～400份、增稠剂10～15份；钒酸铋纳米管的配方按重量份数配比如下，A溶液，5～7份聚乙烯吡咯烷酮、6～7份无水乙醇；B溶液，10～15份硝酸铋、6～9份乙酰丙酮氧钒、23～27份N-N二甲基甲酰胺、18～22份乙酸、7～10份无水乙醇、15～21份矿物油量；以1:1的比例混合A溶液和B溶液，得到前驱胶体溶液。本方案的优点在于：涂料中加入的钒酸铋纳米管吸收可见光的能量，通过光催化作用释放超氧化性自由基，将室内的有毒气体甲醛分解为无毒的二氧化碳和水；并且光辐射的能量被释放，还提高了涂料的稳定性和使用寿命。钒酸铋纳米管具有高的比表面积可以进一步提高催化效率，同时纳米管不容易发生团聚现象，相比加入纳米粉的涂料光催化性质更加稳定。优选方案一：作为基础方案的优选方案，所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助剂为聚氨酯乳液，消泡剂为聚硅氧烷类消泡剂，防腐剂为道维希尔-75，分散剂为十二烷基苯磺酸钠，增稠剂为聚氨酯高分子化合物水溶液，专利技术人通过实验发现采用以上试剂，得到的涂料光催化性能好。优选方案二：作为基础方案、优选方案一中任一项的优选方案，所述1份钒酸铋纳米管加入质量份数为1～3份0.1M的盐酸中，然后用去离子水洗涤至pH值为6；专利技术人通过实验发现加入盐酸能极大的提高纳米涂料光催化净醛效率，并且不破坏钒酸铋纳米管的微观结构。优选方案三：作为基础方案的优选方案，所述钒酸铋纳米管的配方，A配方：6份聚乙烯吡咯烷酮，6.5份无水乙醇；B配方：12.5份硝酸铋、7.5份乙酰丙酮氧钒、25份N-N二甲基甲酰胺、20份乙酸、8.5份无水乙醇、18份矿物油；专利技术人通过实验发现采用上述配比制备的纳米涂料可见光催化性能较好。优选方案四：作为优选方案二的优选方案，所述1份钒酸铋纳米管加入质量份数为1.6份0.1M的盐酸，然后用去离子水洗涤至pH值为6；专利技术人通过实验发现采用上述配比不仅可以完美的保存钒酸铋的微观纳米结构，并且制备的纳米涂料可见光催化性能较好。优选方案五：作为优选方案三的优选方案，所述钒酸铋纳米管的加入量的质量份数为13份，专利技术人通过大量的实验发现采用上述配比的纳米涂料光催化效果较好。附图说明图1是本专利技术实施例9的扫描电子显微镜图片；图2是本专利技术实施例9的氮气等温脱吸附曲线图。具体实施方式实施例1，一种可见光催化净醛内墙纳米涂料，步骤1：A溶液：将5份聚乙烯吡咯烷酮溶解在6份无水乙醇中，充分搅拌20分钟；B溶液：在搅拌条件下将10份硝酸铋和6～9份乙酰丙酮氧钒溶解在23份N-N二甲基甲酰胺、18份乙酸、7份无水乙醇和15份矿物油的混合溶液中，充分搅拌20分钟；步骤2：以1:1的比例混合A溶液和B溶液，充分搅拌12小时得到制备钒酸铋纳米线的前驱胶体溶液；步骤3：将步骤2制得的前驱胶体溶液放入内径为0.4mm的喷丝头，接收装置为接地转动直径为100mm的铝辊，温度保持在55℃接收距离为15cm，纺丝电压为12kV，进行静电纺丝；步骤4：将步骤3处理得到的前驱体产物放置在接收铝辊上12小时后收集，置于马弗炉中升温速率为5℃/分钟在400℃并保温烧结3小时，得到钒酸铋纳米管；步骤5：取步骤4制得的钒酸铋纳米管10份在搅拌条件下分散于200份水中，加入丙二醇8份，聚氨酯乳液10份，烷基酚聚氧乙烯醚1份，到维希尔-751份，羟乙基纤维素1份，十二烷基苯磺酸钠4份，在研磨机中以400转/分钟搅拌3小时均匀混合；步骤6：在步骤5制得的混合物中加入钛白粉150份，重钙80份，高岭土60份，滑石粉40份，在高速研磨机中以2000转/分钟转速下充分研磨3小时；步骤7：在步骤6制得的混合物中再加入丙烯酸乳液200份，聚硅氧烷类消泡剂1份，聚氨酯高分子化合物水溶液10份，在研磨机中400转/分钟的转速下研磨3小时均匀混合，经过滤后得到最终的纳米涂料产品。以下实施例以实施例1为基础，表1中实施例仅仅是对钒酸铋纳米管的配方部分做出了改变：表1以下实施例以实施例5为基础，表2中实施例仅仅是对涂料的配方(钒酸铋纳米管的配方没变)部分做出了改变：表2将以上实施例制得的纳米涂料涂覆于20mm×90mm的玻璃片上，干燥后置于2500ml的密闭容器中。将三聚甲醛加热至融化制得甲醛气体，按照30ml/L的浓度用注射器注入到密闭的透明玻璃容器中，每天取样品，按照GB/T15516～1955测量甲醛的含量，该实验总共持续三天，实验结果如下表表2所示：表2如表1、表2所示，通过实施例3、4可以得知，加入盐酸处理后的钒酸铋纳米管的纳米涂料的净醛效果好，通过实施例4～7可以观察到，1份钒酸铋添加的0.1M盐酸质量为1.6时，纳米涂料的净醛效果最好。通过对实施例5做氮气等温脱吸附曲线得知，该实施例钒酸铋纳米管的比表面积为20.07m2/g。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可见光催化净醛内墙纳米涂料，其特征在于，配方按重量份数配比如下，钒酸铋纳米管10～15份、丙二醇8～15份、润湿剂1～3份、成膜助剂10～20份、消泡剂1～3份、水200～300份、羟乙基纤维素1～3份、防腐剂1～3份、分散剂4～8份、钛白粉150～300份、重钙80～120份、高岭土60～100份、滑石粉40～60份、丙烯酸200～400份、增稠剂10～15份；钒酸铋纳米管的配方按重量份数配比如下，A溶液，5～7份聚乙烯吡咯烷酮、6～7份无水乙醇；B溶液，10～15份硝酸铋、6～9份乙酰丙酮氧钒、23～27份N‑N二甲基甲酰胺、18～22份乙酸、7～10份无水乙醇、15～21份矿物油量；以1:1的比例混合A溶液和B溶液，得到前驱胶体溶液。

【技术特征摘要】
1.一种可见光催化净醛内墙纳米涂料，其特征在于，配方按重量份数配比如下，钒酸铋纳米管10～15份、丙二醇8～15份、润湿剂1～3份、成膜助剂10～20份、消泡剂1～3份、水200～300份、羟乙基纤维素1～3份、防腐剂1～3份、分散剂4～8份、钛白粉150～300份、重钙80～120份、高岭土60～100份、滑石粉40～60份、丙烯酸200～400份、增稠剂10～15份；钒酸铋纳米管的配方按重量份数配比如下，A溶液，5～7份聚乙烯吡咯烷酮、6～7份无水乙醇；B溶液，10～15份硝酸铋、6～9份乙酰丙酮氧钒、23～27份N-N二甲基甲酰胺、18～22份乙酸、7～10份无水乙醇、15～21份矿物油量；以1:1的比例混合A溶液和B溶液，得到前驱胶体溶液。2.根据权利要求1所述的可见光催化净醛内墙纳米涂料，其特征在于，所述润湿剂为烷基酚聚氧乙烯醚，成膜助剂为聚氨酯乳液，消泡剂为聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：李璐，田亮亮，陈贤，闫兴武，刘碧桃，程江，杨鑫，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：重庆;50