纳米二氧化钛涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种纳米二氧化钛涂料，其配方按下述重量百分比为：去离子水38~48%，二氧化钛5~12%，钛白粉20~30%，纯丙烯酯乳液3~7%，助剂7~10%，氢氧化钠溶液1~1.5%，碳酸钙5~10%。通过上述配方，可以获得无毒无害、抗菌性强、附著力强、亮度高且抗老化的纳米二氧化钛涂料；该纳米二氧化钛涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度；该方法工艺简单，可操作性强；且采用该方法节约了原料降低了成本，而且零环境污染，实现了环境友好，对人身体没有任何伤害，适用于商业广泛推广。

Nano titanium dioxide paint and preparation method thereof

The invention relates to a nanometer titanium dioxide coating, the formula according to the following weight percentage: Deionized water 38~48%, titanium dioxide 5~12%, titanium dioxide 20~30%, pure acrylic emulsion 3~7%, agent 7~10%, 1~1.5% of sodium hydroxide, calcium carbonate 5~10%. Through the above formula can be obtained, innocuity, nanometer titanium dioxide coating with strong antibacterial activity, strong adhesion, high brightness and anti aging; harmful small molecules of the nanometer titanium dioxide coating after the coating without residue, and coating water may be added at any time according to the need to adjust the viscosity of the coating; the process is simple, the maneuverability is strong; and the use of this method is to save the raw material cost is reduced, and no pollution to the environment, to achieve the environmental friendly, without any harm to the human body, suitable for commercial popularization.

【技术实现步骤摘要】
纳米二氧化钛涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种涂料组合物，特别涉及一种纳米二氧化钛涂料及其制备方法。
技术介绍
目前，公知的涂料在建筑、车辆、军事、装饰、船舶行业用量大，与人们的生活息息相关，且随着人们对生活质量水平要求越来越高，对涂料的毒害等也越来越重视；因此，一些卫生清洁度要求较高的特殊场所和人群密集的公共场所对所使用的涂料有了更高的卫生方面要求，但是现在市场上普通的涂料已经无法满足这一卫生性能要求。目前，大部分涂料均由于其自身的毒性，会对人体造成一定的伤害。众所周知，在光的照射下，二氧化钛作为催化剂，利用光能进行催化作用，在光源中的紫外光照射下产生带电粒子，与空气中的水和氧气发生反应，产生负氧离子和氢氧离子，负离子和氢氧离子具有大于120kcal/mol氧化能力，可破坏细菌的细胞壁，使细胞质流失而死亡，还能凝固病毒的蛋白质，抑制病毒活性，并捕捉空气中的各种浮游细菌，才可抗菌消毒，消除异味，净化空气，而二氧化钛本身不会消耗。同时二氧化钛本身无毒无害，还可以将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC等有害有机物、污染物、臭气、细菌、微生物等有害有机物彻底分解成无害的CO2和H2O，并具有去除污染物、亲水性、自洁性等特性，性能持久，不产生二次污染。因此，现在需要开发一种无毒无害、抗菌性强、附著性强、涂布后亮度高的纳米二氧化钛涂料。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，提供一种无毒无害、抗菌性强、附著性强、涂布后亮度高且抗老化的纳米二氧化钛涂料。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是，该纳米二氧化钛涂料的配方按下述重量百分比为：去离子水38~48%，二氧化钛5~12%，钛白粉20~30%，纯丙烯酯乳液3~7%，助剂7~10%，氢氧化钠溶液1~1.5%，碳酸钙5~10%。通过上述配方，可以获得无毒无害、抗菌性强、附著力强、亮度高且抗老化的纳米二氧化钛涂料；其中，纯丙烯酯乳液可增强涂料涂布后涂料层的硬度和亮度且使其抗老化，同时降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性，还可以提高涂布层的固化速度；碳酸钙可以与纯丙烯酯乳液产生协同作用，可降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性；纳米二氧化钛在可见光或紫外光的作用下具有很强的氧化还原能力，化学性能稳定，能将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC等有害有机物、污染物、臭气、细菌、微生物等有害有机物彻底分解成无害的CO2和H2O，并具有去除污染物、亲水性、自洁性等特性，性能持久，不产生二次污染；纳米二氧化钛还具有抗菌的作用，同时还可以通过紫外光固化该纳米二氧化钛涂料，降低固化时间，省时省力；该纳米二氧化钛涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度。本专利技术进一步改进在于，所述助剂由消泡剂、防腐剂、流平剂、成膜剂、增稠剂和分散剂组成。本专利技术进一步改进在于，所述钛白粉为金红石型纳米二氧化钛与锐钛矿型纳米二氧化钛的混合物，其中，金红石型纳米二氧化钛与锐钛矿型纳米二氧化钛的质量比例为2~3：1。将金红石型和锐钛矿型的纳米二氧化钛混合使用，可以提高纳米二氧化钛的氧化还原能力，提高其去污力。本专利技术进一步改进在于，所述消泡剂为破泡聚合物和聚硅氧烷溶液的混合物或有机硅消泡剂或/和矿物油类，其中，所述破泡聚合物与聚硅氧烷的质量比例为1：1.5~3，所述消泡剂占所述助剂的质量百分数为36～45%。本专利技术进一步改进在于，所述成膜剂为二乙二醇甲醚，所述成膜剂占所述助剂的质量百分数为34～45%。本专利技术进一步改进在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，所述分散剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。本专利技术进一步改进在于，所述增稠剂为阴离子碱溶胀聚丙烯酸，所述增稠剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。本专利技术进一步改进在于，所述流平剂为非离子缔合型聚氨酯和/或羧甲基纤维素，所述流平剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。本专利技术进一步改进在于，所述防腐剂为丙酸钠或/和异噻唑啉酮，所述防腐剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。本专利技术还要解决的技术问题是，提供一种无毒无害、附著性强、涂布后亮度强度高且抗老化的纳米二氧化钛涂料的制备方法，该制备方法工艺简单、可操控性强、生产效率高、适合大批量生产，同时可以节约人力成本。为了解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是，该纳米二氧化钛涂料的制备方法，包括以下步骤：（1）按重量份配比称取原材料；检查并清洗仪器；（2）在无尘环境下向原料搅拌缸内加入配方规定量的二氧化钛和钛白粉，同时加入去离子水，加入的量为规定量的30%，启动搅拌电机，搅拌速度为450~500r/min，搅拌时间为4~6min，然后在原料搅拌缸内加入去离子水，加入量为配方规定量的40%，继续搅拌，搅拌速度为1500~2500r/min，10~20min；（3）在步骤（2）中加入配方规定量的碳酸钙一起搅拌，搅拌速度为1500~2500r/min，搅拌时间为15~30min，搅拌均匀，得到混合乳液；（4）将步骤（3）中得到的混合乳液放入反应釜，同时加入助剂和去离子水，其中去离子水的加入量为规定量的30%，一起搅拌，搅拌速度为1500~2500r/min，搅拌时间为8~13min，然后打开电加热装置升温，加热至80~100℃，再继续搅拌10~20min，再缓缓滴加入规定量的纯丙烯酯乳液，滴加时控制温度在80~100℃，滴加完后，继续搅拌10~15min，然后密封反应釜，将反应釜放入干燥箱中，温度控制在80~90℃，反应保温时间为1~3小时；其中，电加热装置由两组加热棒组成，通过温度传感器测得反应釜内的温度，以控制电加热器的其中一组加热棒是否启动，维持反应釜的温度在合适的温度；（5）等反应釜降温至室温，打开反应反应釜，滴加氢氧化钠溶液调节pH值，并搅拌均匀，获得所需纳米二氧化钛涂料。采用本专利技术的技术方案，其产生的有益效果是：通过上述配方，可以获得无毒无害、抗菌性强、附著力强、亮度高的纳米二氧化钛涂料；该纳米二氧化钛涂料在可见光或紫外光的作用下具有很强的氧化还原能力，化学性能稳定，能将甲醛、甲苯、二甲苯、氨、氡、TVOC等有害有机物、污染物、臭气、细菌、微生物等有害有机物彻底分解成无害的CO2和H2O，并具有去除污染物、亲水性、自洁性等特性，性能持久，不产生二次污染；纯丙烯酯乳液可增强涂料涂布后涂料层的硬度和亮度且使其抗老化，同时降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性，还可以提高涂布层的固化速度，节约固化时间；碳酸钙可以与纯丙烯酯乳液产生协同作用，可降低涂料层的表面张力，提高了涂料的可刷性和附著性；该纳米二氧化钛涂料涂布后不含残留的有害小分子物质，且涂布时可以根据使用的需要随时加入水，以调整涂料的粘度；该方法工艺简单，可操作性强；且采用该方法节约了原料降低了成本，而且零环境污染，实现了环境友好，对人身体没有任何伤害，适用于商业广泛推广。具体实施方式实施例1：按制备1000Kg水性涂料计，按下列重量准备原料：去离子水480Kg，二氧化钛60Kg，钛白粉250Kg，纯丙烯酯乳液50Kg，助剂100Kg，氢氧化钠溶液15Kg，碳酸钙100Kg，其中，助剂由消泡剂、防腐剂、流平剂、成膜剂、增稠剂和分散剂组成；钛白粉为金红石型纳米二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米二氧化钛涂料，其特征在于，其配方按下述重量百分比为：去离子水38~48%，二氧化钛5~12%，钛白粉20~30%，纯丙烯酯乳液3~7%，助剂7~10%，氢氧化钠溶液1~1.5%，碳酸钙5~10%。

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化钛涂料，其特征在于，其配方按下述重量百分比为：去离子水38~48%，二氧化钛5~12%，钛白粉20~30%，纯丙烯酯乳液3~7%，助剂7~10%，氢氧化钠溶液1~1.5%，碳酸钙5~10%。2.如权利要求1所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述助剂由消泡剂、防腐剂、流平剂、成膜剂、增稠剂和分散剂组成。3.如权利要求2所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述钛白粉为金红石型纳米二氧化钛与锐钛矿型纳米二氧化钛的混合物，其中，金红石型纳米二氧化钛与锐钛矿型纳米二氧化钛的质量比例为2~3：1。4.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述消泡剂为破泡聚合物和聚硅氧烷溶液的混合物或有机硅消泡剂或/和矿物油类，其中，所述破泡聚合物与聚硅氧烷的质量比例为1：1.5~3，所述消泡剂占所述助剂的质量百分数为36～45%。5.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述成膜剂为二乙二醇甲醚，所述成膜剂占所述助剂的质量百分数为34～45%。6.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述分散剂为聚丙烯酸钠盐，所述分散剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。7.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述增稠剂为阴离子碱溶胀聚丙烯酸，所述增稠剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。8.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述流平剂为非离子缔合型聚氨酯和/或羧甲基纤维素，所述流平剂占所述助剂的质量百分数为3.5～5.6%。9.如权利要求3所述的纳米二氧化钛涂料，其特征在于，所述防腐剂为丙酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄新良，
申请(专利权)人：丹阳市海信涂料化工厂，
类型：发明
国别省市：江苏,32