光催化纳米喷涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光催化纳米喷涂料及其制备方法，属于光催化涂料技术领域，光催化纳米喷涂料由沥青、皂液和硅烷偶联剂组成，按质量百分比沥青：皂液：硅烷偶联剂＝48.5％～49.5％：50％～51％：0.5％～1％，各组分之和为百分之百；皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂0.4％～2％、乳化剂3％～6％、分散剂2％～6％、纳米TiO210％～20％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百；其中，分散剂的质量为纳米TiO2质量的20％～30％。解决了现有技术中的道路喷涂料储存稳定性差，与沥青路面颜色差别大，降低了路面本身的抗滑和渗水性能，进而影响行车安全的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光催化涂料
，涉及一种用于道路中降解汽车尾气的光催化纳米喷涂料及其制备方法。
技术介绍
近年来，随着我国汽车行业的迅猛发展，汽车走进了千家万户，汽车带给人们便捷的同时，汽车排放的汽车尾气也带来了越来越严重的大气污染，虽然当车辆较少时，大气的自净能力可以净化大部分的汽车尾气，但是现在汽车数量迅猛增长，排放的汽车尾气远远超过了大气的自净能力。据统计资料表明，城市中每天每千辆汽车排出CO约3000kg，HC约200kg～400kg，NOx约50kg～150kg，截至2014年底全球机动车保有量达10亿辆，同时较高浓度的汽车尾气容易引起呼吸困难、咽喉痛、头痛、咳嗽，严重者还能诱发哮喘，所以汽车尾气防治工作已经迫在眉睫。路面是与汽车尾气直接接触的，目前在道路环境中应用的光催化涂料一般是采用调和性的涂料与TiO2经搅拌而成，储存稳定性差，其颜色一般为白色或黄白色，涂在道路表面，一方面与沥青路面颜色差别大，另一方面降低了路面本身的抗滑和渗水性能，影响行车安全，而且耐磨性也较差。
技术实现思路
为了达到上述目的，本专利技术提供一种光催化纳米喷涂料，解决了现有技术中的道路喷涂料储存稳定性差，与沥青路面颜色差别大，降低了路面本身的抗滑和渗水性能，进而影响行车安全的问题。本专利技术的另一目的是，提供上述光催化纳米喷涂料的制备方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种光催化纳米喷涂料，由沥青、皂液和硅烷偶联剂组成，按质量百分比沥青：皂液：硅烷偶联剂＝48.5％～49.5％：50％～51％：0.5％～1％，各组分之和为百分之百；皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂0.4％～2％、乳化剂3％～6％、分散剂2％～6％、纳米TiO210％～20％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百；其中，分散剂的质量为纳米TiO2质量的20％～30％。本专利技术的特征还在于，进一步的，皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂1％、乳化剂4％、分散剂3.2％、纳米TiO216％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百。进一步的，稳定剂为CaCl2、NH4Cl或草酸中的任意一种。进一步的，乳化剂为慢裂型乳化剂SY-CME。进一步的，分散剂为聚丙烯酸钠分散剂。进一步的，纳米TiO2为锐钛型纳米TiO2。进一步的，硅烷偶联剂为硅烷偶联剂KH560。本专利技术的另一技术方案是，一种光催化纳米喷涂料的制备方法，具体按照以下步骤进行：步骤1，皂液的制备：按照质量百分比称取以下组分：稳定剂0.4％～2％、乳化剂3％～6％、分散剂2％～6％、纳米TiO2 10％～20％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百；其中，分散剂的质量为纳米TiO2质量的20％～30％；向已称取的高纯水中加入已称取的稳定剂，加热并充分搅拌溶解后，向溶液中加入已称取的乳化剂溶解，然后再加入已称取的分散剂，并充分搅拌溶解，之后缓缓的加入已称取的纳米TiO2，搅拌15min，保温65℃～70℃待用；步骤2，加热沥青至流动状态，保温135℃～140℃待用；步骤3，乳化：按质量百分比沥青：皂液：硅烷偶联剂＝48.5％～49.5％：50％～51％：0.5％～1％称取沥青、皂液和硅烷偶联剂，各组分之和为百分之百；先将已称取的皂液加入到乳化机中，后将已称取的沥青加入到乳化机中，乳化3min后至冷却，加入已称取的硅烷偶联剂，搅拌均匀后，即得到光催化纳米喷涂料。进一步的，步骤3中乳化机为胶体磨。本专利技术的有益效果是：本专利技术的材料来源广，无毒，制备方法简单，与沥青路面颜色相同，不会影响行车安全，标准粘度高，贮存稳定性好，粘附性好，湿轮磨耗小，施工操作方便，而且其喷涂量在0.5L/m2内，用量小，不会影响路面的抗滑和渗水性能，也具有极好的耐磨性能；本专利技术能够在不降低路面抗滑和渗水等性能下，经过太阳光照射能降解汽车尾气，是环保型涂料，能够有效的改善人们的生活环境。附图说明图1是本专利技术光催化纳米喷涂料喷涂在车辙板上的效果图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。实施例1，制作1kg的光催化纳米喷涂料，其中锐钛型纳米TiO2含量为皂液质量的16％，具体按照以下步骤进行：步骤1，皂液的制备：向高纯水中加入皂液质量0.4％的稳定剂CaCl2，加热并充分搅拌溶解后，向溶液中加入皂液质量4％的慢裂型乳化剂SY-CME溶解，然后再加入皂液质量3.2％的聚丙烯酸钠分散剂(聚丙烯酸钠分散剂的加入量为锐钛型纳米TiO2质量的20％)，并充分搅拌溶解，之后缓缓的加入皂液质量16％的锐钛型纳米TiO2，搅拌15min，保温70℃待用；步骤2，加热沥青至流动状态，保温140℃待用；步骤3，乳化：先将0.505kg的皂液加入到乳化机中，后将0.485kg的沥青加入到乳化机中，乳化3min后至冷却，加入0.01kg的硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后，即得到光催化纳米喷涂料，放于塑料桶备用，乳化机采用胶体磨。实施例2，制作1kg的光催化纳米喷涂料，其中锐钛型纳米TiO2含量为皂液质量的10％，具体按照以下步骤进行：步骤1，皂液的制备：向高纯水中加入皂液质量2％的稳定剂NH4Cl，加热并充分搅拌溶解后，向溶液中加入皂液质量3％的慢裂型乳化剂SY-CME溶解，然后再加入皂液质量2％的聚丙烯酸钠分散剂(聚丙烯酸钠分散剂的加入量为锐钛型纳米TiO2质量的20％)，并充分搅拌溶解，之后缓缓的加入皂液质量10％的锐钛型纳米TiO2，搅拌15min，保温65℃待用；步骤2，加热沥青至流动状态，保温135℃待用；步骤3，乳化：先将0.5kg的皂液加入到乳化机中，后将0.495kg的沥青加入到乳化机中，乳化3min后至冷却，加入0.005kg的硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后，即得到光催化纳米喷涂料，放于塑料桶备用，乳化机采用胶体磨。实施例3，制作1kg的光催化纳米喷涂料，其中锐钛型纳米TiO2含量为皂液质量的20％，具体按照以下步骤进行：步骤1，皂液的制备：向高纯水中加入皂液质量1％的稳定剂草酸，加热并充分搅拌溶解后，向溶液中加入皂液质量6％的慢裂型乳化剂SY-CME溶解，然后再加入皂液质量6％的聚丙烯酸钠分散剂(聚丙烯酸钠分散剂的加入量为锐钛型纳米TiO2质量的30％)，并充分搅拌溶解，之后缓缓的加入皂液质量20％的锐钛型纳米TiO2，搅拌15min，保温68℃待用；步骤2，加热沥青至流动状态，保温138℃待用；步骤3，乳化：先将0.51kg的皂液加入到乳化机中，后将0.485kg的沥青加入到乳化机中，乳化3min后至冷却，加入0.005kg的硅烷偶联剂KH560，搅拌均匀后，即得到光催化纳米喷涂料，放于塑料桶备用，乳化机采用胶体磨。本专利技术的制备方法首先是添加稳定剂和乳化剂，制备出乳化剂的水溶液，然后添加分散剂，使分散剂充分溶于乳化剂的水溶液中，这样可以很好的保证后续加入的纳米TiO2能够充分分散在皂液中。各组分及其含量在本专利技术中的作用：沥青在本专利技术中起到载体的作用，合适的沥青用量利于现场施工和路面的行车安全，沥青用量过少会使涂料过于稀，载体沥青含量少，不能很好的贴敷在沥青路面表面；沥青用量过多，涂料过于黏稠，不利于喷洒施工。皂液在本专利技术中的目的是乳化沥青，使沥青常温下呈液体流动状态，过少会使涂料过于黏稠，不利于喷洒施工，过多的话会使涂本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，由沥青、皂液和硅烷偶联剂组成，按质量百分比沥青：皂液：硅烷偶联剂＝48.5％～49.5％：50％～51％：0.5％～1％，各组分之和为百分之百；皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂0.4％～2％、乳化剂3％～6％、分散剂2％～6％、纳米TiO210％～20％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百；其中，分散剂的质量为纳米TiO2质量的20％～30％。

【技术特征摘要】
1.一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，由沥青、皂液和硅烷偶联剂组成，按质量百分比沥青：皂液：硅烷偶联剂＝48.5％～49.5％：50％～51％：0.5％～1％，各组分之和为百分之百；皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂0.4％～2％、乳化剂3％～6％、分散剂2％～6％、纳米TiO210％～20％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百；其中，分散剂的质量为纳米TiO2质量的20％～30％。2.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，所述皂液按照质量百分比由以下组分组成：稳定剂1％、乳化剂4％、分散剂3.2％和纳米TiO216％，其余为高纯水，各组分之和为百分之百。3.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，所述稳定剂为CaCl2、NH4Cl或草酸中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，所述乳化剂为慢裂型乳化剂SY-CME。5.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠分散剂。6.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在于，所述纳米TiO2为锐钛型纳米TiO2。7.根据权利要求1所述的一种光催化纳米喷涂料，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，陈杰，徐一鸣，刘成虎，任冶，刘刚亮，张起森，雷鸣，夏兼，
申请(专利权)人：广东省长大公路工程有限公司，长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44