一种防雾抗菌多功能涂料，其特征是：以重量份计，该涂料的组成为： ＴｉＯ↓［２］＋ＳｉＯ↓［２］混合溶胶 ８０～１００份 银、铜或锌盐溶液 ０～２份 偶联剂或其水解产物 ０～５份 高分子聚合物溶液 ０～１５份。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
防雾抗菌多功能涂料及其制备方法和用途
本专利技术属于功能材料领域，特别涉及一系列具有防雾、抗菌、防霉、脱臭、光催化降解污染物以及自清洁功能的多功能涂料及其制备方法和用途。
技术介绍
目前，国内的防雾涂料主要由丙烯酸类高聚物和胶态SiO2作为主要的固相组成成分。在这类涂料中存在大量挥发性很强的有毒有机溶剂如二甲苯，甲异丁酮，甲苯，甲醇等有毒且有刺鼻性气味的溶剂。这些有毒的溶剂和大量有机聚合物的存在对环境和人体均会造成污染和伤害。[最新涂料品种配方和工艺集，谢芳诚、刘国杰主编，中国轻工业出版社，1996]。同时，目前常用的防雾涂料一般在膜的固化上要求采用热固化法或紫外光照的光固化方法[涂料，周学良主编化学工业出版社精细化工出版中心，2002]，这从很大程度上限制了该类涂料在众多场合的使用。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供在室温下可快速成膜、同时具有防雾、抗菌、光催化以及自清洁等多重功效的防雾抗菌多功能涂料。本专利技术的另一目的是提供一种防雾抗菌多功能涂料的制备方法。本专利技术的再一目的是提供防雾抗菌多功能涂料的用途。本专利技术的防雾抗菌多功能涂料，以重量份计，该涂料的组成为：TiO2+SiO2混合溶胶 80～100份银、铜或锌盐溶液 0～2份偶联剂或其水解产物 0～5份高分子聚合物溶液 0～15份-->所述的TiO2+SiO2混合溶胶中包括水、有机溶剂、有机碱、无机酸、TiO2以及SiO2成分。以重量份计TiO2+SiO2混合溶胶的组成为：水 0.1～95份有机溶剂 5～97份TiO2 0.01～2份SiO2 0.1～3份银、铜或锌盐 0～0.1份有机碱 0～3份无机酸 0.01～2份其中TiO2+SiO2混合溶胶中的TiO2溶胶是通过钛的前驱物如Ti(OC3H7)4、Ti(OC4H9)4、TiCl4或TiOSO4溶液等加入到有机碱或无机酸的水和有机溶剂的混合溶液中水解得到的；TiO2+SiO2溶胶是通过硅酸甲酯或硅酸乙酯在TiO2溶胶中水解得到的。所述的混合溶胶中的有机碱为四甲基氢氧化铵、脲、二乙醇胺或三乙醇胺等。所述的无机酸为盐酸、硫酸或硝酸等。所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙基溶纤剂或丁基溶纤剂等。所述的银盐主要为卤化银或硫酸银等银的难溶盐或银的可溶盐以及铜或锌的可溶盐。涂料组成中所述的偶联剂为硅烷偶联剂如γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸甲酯或它们的任意混合物等。所述的高分子聚合物为聚丙烯酸甲酯类、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚环氧乙烷、聚环氧化乙烯或它们的任意混合物等。本专利技术的防雾抗菌多功能涂料的制备方法步骤包括：(1)制备TiO2溶胶取0～5份的有机碱或0.1～2份的无机酸溶于55～95份的任意比例的水和有机溶剂的混合溶液中后，持续搅拌数分钟后，使之完全混合。在剧烈搅拌下，再向其中加入5～40份钛的前驱物的水溶液或钛的前驱物的有机溶液，-->0～150℃恒温，持续搅拌0.5～20小时，使钛的前驱物水解得到TiO2溶胶，待溶胶自然冷却后备用；(2)TiO2+SiO2溶胶的制备取5～40份的硅酸乙酯或硅酸甲酯溶于60～95份的有机溶剂中，配制硅酸乙酯或硅酸甲酯溶液。在搅拌下将2～50份步骤(1)制备的TiO2溶胶加入到20～96份的任意比例的水和有机溶剂的混合溶液中，持续搅拌数分钟后，再将2～40份的硅酸乙酯或硅酸甲酯溶液加入其中，继续搅拌数分钟后，室温～90℃，恒温持续搅拌0.5～20小时，自然冷却至室温。(3)防雾抗菌多功能涂料在搅拌下向80～100份的步骤(2)得到的混合溶胶中加入0～5份的硅烷偶联剂溶液或其水解产物，0～15份的高聚物溶液，室温下持续搅拌1～24小时后陈化即可得到具有抗菌，光催化分解污染物以及防雾的多功能涂料。在步骤(2)或步骤(3)中进一步加入0～2份的银、铜或锌盐的水溶液。本专利技术的防雾抗菌多功能涂料可用于玻璃、陶瓷、塑料、金属或水泥墙表面的防护，使这些材料表面具有防雾、抗菌、脱臭、光催化分解污染物以及自清洁等众多功能。在本专利技术中，我们以无机的TiO2和SiO2作为固相组成的主体成分，与传统的防雾涂料相比，具有功能多样、毒性小、环境危害低的优点。此外，本专利技术所涉及的防雾抗菌多功能涂料使用的溶剂主要是低毒性的醇和水，从环保的角度而言也具有明显优势。与传统的防雾涂料相比，本专利技术所涉及的涂料具有室温下快速成膜的优点，可适用于许多不能加热或紫外光照的场合。除了上述优点之外，由于体系中TiO2小粒子以及银、铜或锌盐等的存在，本专利技术所述的涂料还具有很好的光催化性能和良好的抗菌性能以及自清洁功能。本专利技术的优点和积极效果：本专利技术的涂料与传统的防雾涂料相比，增加了抗菌、脱臭、防霉和光催-->化分解污染物以及自清洁的多重功能。同时，材料光催化性能的存在有利于光环境下，涂料膜防雾性能的长时间保持以及膜表面的清洁。本专利技术的涂料与传统的防雾涂料相比，不需要苛刻的固化条件如传统的防雾涂料一般需要热固化或紫外光固化等条件。本专利技术制备的防雾涂料在室温下即可快速成膜。因此，本专利技术制备的多功能型防雾涂料具有使用范围更广的优点。本专利技术中涉及的溶剂主要是乙醇，水等。与传统的防雾涂料中大量使用的有毒有机溶剂如二甲苯，甲苯，甲基异丁酮，甲醇等相比具有毒性低，环境友好的优点。本专利技术中的有机聚合物的使用量大大低于传统的防雾涂料，这也对降低本专利技术涂料的毒性有利。更重要的是由于本专利技术中的防雾成分主要为无机物，带来的环境污染相对很小。本专利技术的涂料与传统的防雾涂料相比，采用本专利技术制备的防雾多功能涂料，在保有原有性能的情况下，具有使用量小，不影响原有材质颜色，透明度等性状的优点。本专利技术制备防雾抗菌多功能涂料具有操作简单，制备条件易于达到等优点；同时，采用本专利技术制备的防雾、抗菌、自洁多功能涂料具有常时间放置，性能无明显变化的特点，稳定性高。 附图说明图1.本专利技术实施例1中制备的防雾、抗菌、自洁多功能涂料在玻璃基底成膜后的扫描电镜照片；图2.本专利技术实施例3中制备的防雾等多功能涂料在玻璃基底成膜后，膜表面与水的接触角随放置时间的变化；图3.本专利技术实施例7中制备的防雾多功能涂料在玻璃基底成膜后，阳面放置时，接触角随放置时间的变化；图4.本专利技术实施例4中制备的防雾多功能涂料在玻璃基底成膜后光催化降解偶氮染料甲基橙的情况；图5.本专利技术实施例2中制备的防雾多功能涂料在玻璃窗上的实用效果跟踪检测结果；左边：窗玻璃；右边覆有防雾，抗菌多功能膜的窗玻璃。下面结合实施例对本专利技术的技术方案作进一步的描述。--> 本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种防雾抗菌多功能涂料，其特征是：以重量份计，该涂料的组成为：TiO2+SiO2混合溶胶 80～100份银、铜或锌盐溶液 0～2份偶联剂或其水解产物 0～5份高分子聚合物溶液 0～15份。2.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的TiO2+SiO2混合溶胶以重量份计的组成为：水 0.1～95份有机溶剂 5～97份TiO2 0.01～2份SiO2 0.1～3份银、铜或锌盐 0～0.1份有机碱 0～3份无机酸 0.01～2份。3.如权利要求2所述的涂料，其特征是：所述的有机碱为四甲基氢氧化铵、脲、二乙醇胺或三乙醇胺。4.如权利要求2所述的涂料，其特征是：所述的有机溶剂为乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、乙基溶纤剂或丁基溶纤剂。5.如权利要求1或2所述的涂料，其特征是：所述的银盐为银的难溶盐如卤化银或硫酸银和银的可溶盐；所述的铜盐是铜的可溶盐；所述的锌盐是锌的可溶盐。6.如权利要求1所述的涂料，其特征是：所述的偶联剂为γ-巯丙基三甲氧基硅烷、γ-环氧丙基三甲氧基硅烷、γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-氯丙基三乙氧基硅烷、硅酸乙酯、硅酸甲酯或它们的任意混合物。7....
【专利技术属性】
技术研发人员：刘春艳，刘云，张志颖，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：
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