纳米二氧化钛功能涂料、其制备方法、由其制备的基材以及所述基材的制备方法技术

本发明专利技术涉及纳米二氧化钛功能涂料，基于其总重量，包含如下组分：纳米二氧化钛1-5重量％；高粘度粘土3-10重量％；陶瓷涂料1-10重量％；乙醇50-90重量％；偶联剂5-15重量％；乙酰丙酮0.1-0.5重量％；乳化剂0.1-0.5重量％；和颜料0-0.3重量％；其中各组分之和为100重量％。本发明专利技术还涉及制备所述纳米二氧化钛功能涂料的方法，以及涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材及其制备方法。在所述涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材中，纳米二氧化钛功能涂料涂层与陶瓷涂料涂层有效地粘结在一起，所述基材在保留陶瓷涂料涂层诸多特点的同时，还能有效降解空气中的有毒有害物质。

【技术实现步骤摘要】
纳米二氧化钛功能涂料、其制备方法、由其制备的基材以及所述基材的制备方法
本专利技术涉及纳米二氧化钛功能涂料及其制备方法，以及涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材及其制备方法。
技术介绍
在现代社会生活中，房屋越来越离不开装修，而所有“问题房屋”都或多或少地存在着苯系物的污染，这些苯系物主要来源于室内装饰装修材料中有机物的释放。例如，一些“问题宾馆”在完成装修2-5年之后，其室内仍存在高苯系物水平，导致居室内人员头疼，精神萎靡不振，甚至引起白血病等恶性疾病，严重危害人员的身体健康。目前，这些室内环境污染问题已不容忽视。作为一种新型装饰装修材料，表面涂有陶瓷涂料涂层的铝板具有重量轻、刚性好、强度高、耐久性和耐腐蚀性优良、便于清洁保养、施工安装快捷方便、可回收再利用、环保等特点，已广泛应用于宾馆、医院、写字楼、会展中心、会议厅、机场、车站、住宅阳台等建筑物。纳米二氧化钛安全无毒、稳定、使用寿命长。同时，纳米二氧化钛还具有很好的光催化性能，可吸收紫外光和可见光，并激发产生电子-空穴，电子-空穴迁移到其表面并与存在于纳米二氧化钛表面上的水和氧气相互作用而产生具有强氧化性的·OH和强还原性的·O2-，这些活性基团可将吸附在纳米二氧化钛表面上的有毒有害气体如甲醛、苯和甲苯等彻底降解为无害的小分子化合物。此外，纳米二氧化钛对细菌也具有很强的杀灭作用。目前，现有技术中还不存在将具有光催化作用的纳米二氧化钛与陶瓷涂料有效复合在一起的功能性装饰装修材料。
技术实现思路
鉴于上述现有技术状况，本申请专利技术人在陶瓷涂料和纳米二氧化钛功能涂料领域进行了广泛深入的研究，以期将纳米二氧化钛与陶瓷涂料有效地复合在一起，并获得一种新型的功能性装饰装修材料，所述材料在保留陶瓷涂料涂层诸多特点的同时，还能有效降解空气中的有毒有害物质。结果发现，在基底材料上依次涂覆陶瓷涂料与包含纳米二氧化钛、高粘度粘土、陶瓷涂料和乙醇的纳米二氧化钛功能涂料，然后固化，即可获得满足上述要求的涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材。本专利技术正是基于上述发现得以完成。本专利技术一方面提供了纳米二氧化钛功能涂料。本专利技术另一方面提供了制备所述纳米二氧化钛功能涂料的方法。本专利技术再一方面提供了涂有陶瓷涂料涂层和本专利技术纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材。本专利技术又一方面提供了制备所述涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材的方法。可将实现本专利技术目的的实施方案归纳列举如下：1.纳米二氧化钛功能涂料，基于其总重量，包含如下组分：其中各组分之和为100重量％。2.第1项的纳米二氧化钛功能涂料，其中纳米二氧化钛的平均粒径小于30nm。3.第1或2项的纳米二氧化钛功能涂料，其中高粘度粘土为经过煅烧处理的高岭土，偶联剂为钛酸酯，乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。4.制备第1-3中任一项的纳米二氧化钛功能涂料的方法，包括：将所需量的纳米二氧化钛、高粘度粘土和乙醇混合并研磨，接着加入所需量的陶瓷涂料、偶联剂、乙酰丙酮、乳化剂和颜料，研磨或搅拌，获得所述纳米二氧化钛功能涂料。5.涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材，包括：基底材料；涂覆在所述基底材料至少一个表面上的至少一个陶瓷涂料涂层；和涂覆在所述陶瓷涂料涂层上的至少一个纳米二氧化钛功能涂料涂层；其中所述纳米二氧化钛功能涂料涂层由权利要求1-3中任一项的纳米二氧化钛功能涂料形成。6.第5项的涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材，其中基底材料为铝或铝合金板材，铝或铝合金带材，或者铝或铝合金单板。7.第5或6项的涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材，其中陶瓷涂料涂层的厚度为20-40μm，纳米二氧化钛功能涂料涂层的厚度为5-20μm。8.制备第5-7中任一项的涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材的方法，包括：在基底材料至少一个表面上涂覆至少一层陶瓷涂料；在所述陶瓷涂料没有或没有完全固化之前，在陶瓷涂料上涂覆至少一层根据第1-3中任一项的纳米二氧化钛功能涂料；和固化获得涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材。9.第8项的方法，其中通过喷涂涂覆陶瓷涂料和纳米二氧化钛功能涂料。10.第8或9项的方法，其中固化温度为150-250℃，固化时间为10-60分钟。本专利技术纳米二氧化钛功能涂料能与陶瓷涂料有效地复合在一起。相应地，在本专利技术涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材中，纳米二氧化钛功能涂料涂层与陶瓷涂料涂层有效地粘结在一起，所述基材在保留陶瓷涂料涂层诸多特点的同时，还能有效降解空气中的有毒有害物质。本专利技术的这些和其它目的、特征和优点在整体考虑本专利技术后，将易于为本领域技术人员所明白。具体实施方式如上所述，本申请专利技术人设想将纳米二氧化钛与陶瓷涂料有效地复合在一起，以期获得一种不仅具有陶瓷涂料涂层诸多特点，而且还能有效降解空气中有毒有害物质的新型功能性装饰装修材料。然而，专利技术人发现现有陶瓷涂料配方成熟，其中所用各组分形成完善且稳定的体系，如果再向其中加入纳米二氧化钛等材料，将会破坏陶瓷涂料的稳定性，进而损害其性能。为此，专利技术人进一步设想以分层的方式通过依次涂覆陶瓷涂料和纳米二氧化钛功能涂料而将纳米二氧化钛与陶瓷涂料有效地复合在一起。相应地，本专利技术首先提供了一种纳米二氧化钛功能涂料。当将其应用于陶瓷涂料上时，所述纳米二氧化钛功能涂料能有效地与陶瓷涂料复合在一起。基于其总重量，所述纳米二氧化钛功能涂料包含如下组分：其中各组分之和为100重量％。纳米二氧化钛是市售的，例如赢创德固赛的市售产品P25；当然，其也可通过本领域技术人员已知的方法制备。优选纳米二氧化钛的平均粒径小于30nm。为了改善与增强纳米二氧化钛功能涂料涂层与陶瓷涂料涂层之间的粘结，在本专利技术纳米二氧化钛功能涂料中使用高粘度粘土。优选高粘度粘土为经过煅烧处理的高岭土。为了改善纳米二氧化钛功能涂料涂层与陶瓷涂料涂层之间的相容性，进而增强二者之间的粘结，在本专利技术纳米二氧化钛功能涂料中使用陶瓷涂料。在纳米二氧化钛功能涂料中使用的陶瓷涂料可以与如下所述用于涂覆基底材料的陶瓷涂料相同或不同，优选相同。陶瓷涂料是市售的，例如来自上海金立泰化工股份有限公司的QR-RT0100，也可通过本领域技术人员已知的配方和方法制备。为了改善与增强纳米二氧化钛功能涂料涂层与陶瓷涂料涂层之间的粘结，在本专利技术纳米二氧化钛功能涂料中使用润湿和渗透能力均很强的乙醇作为溶剂。偶联剂可为任何合适的偶联剂，优选钛酸酯。合适的钛酸酯例如包括钛酸四异丙基酯、钛酸四丁基酯、异丙基三硬脂酰钛酸酯(TTS)、异丙基三(十二烷基苯磺酰)钛酸酯(TTBS-9)和异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯(TTOPP-38)，优选钛酸四丁基酯。乳化剂可为任何合适的乳化剂，优选烷基酚聚氧乙烯醚，包括但不限于辛基酚聚氧乙烯醚、壬基酚聚氧乙烯醚或二者的混合物。作为辛基酚聚氧乙烯醚的实例，可提及OP-4、OP-6、OP-7、OP-9、OP-10、OP-15和OP-20。作为壬基酚聚氧乙烯醚的实例，可提及NP-9、NP-10、NP-15、NP-20、NP-21、NP-30和NP-40。辛基酚聚氧乙烯醚和壬基酚聚氧乙烯醚的混合物例如包括TX-4、TX-6、TX-7、TX-9、TX-10、TX-15、本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米二氧化钛功能涂料，基于其总重量，包含如下组分：

【技术特征摘要】
1.纳米二氧化钛功能涂料，基于其总重量，包含如下组分：其中纳米二氧化钛的平均粒径小于30nm。2.权利要求1的纳米二氧化钛功能涂料，其中高粘度粘土为经过煅烧处理的高岭土，偶联剂为钛酸酯，乳化剂为烷基酚聚氧乙烯醚。3.制备权利要求1或2的纳米二氧化钛功能涂料的方法，包括：将所需量的纳米二氧化钛、高粘度粘土和乙醇混合并研磨，接着加入所需量的陶瓷涂料、偶联剂、乙酰丙酮、乳化剂和颜料，研磨或搅拌，获得所述纳米二氧化钛功能涂料。4.涂有陶瓷涂料涂层和纳米二氧化钛功能涂料涂层的基材，包括：基底材料；涂覆在所述基底材料至少一个表面上的至少一个陶瓷涂料涂层；和涂覆在所述陶瓷涂料涂层上的至少一个纳米二氧化钛功能涂料涂层；其中所述纳米二氧化钛功能涂料涂层由权利要求1或2的纳米二氧化钛功能涂料形成。5.权利要求4的涂有陶瓷涂料涂...

【专利技术属性】
技术研发人员：成慧君，谷金亮，成慧聪，于义龙，徐瑞芬，
申请(专利权)人：河北新仟瑞新型建材有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13