一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法技术

本发明专利技术提出一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法，先制备由拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合球形细颗粒为光催化剂，再与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水制成浆料，最后与有机硅丙烯酸树脂、增稠剂配合为建筑墙面用减霾涂料，本发明专利技术通过利用具有比表面高、孔容大等特点的拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合材料，避免催化活性物向外流失，还是性能优良的吸附剂，与氧化锌纳米晶组合后，利用其高吸附能力和可见光带动光催化降解阳离子有机污染物的特性，改善了空气质量，对大面积雾霾防治具有显著效果；进一步，该涂料制备工艺简单，原料成本低，适合大规模推广。

A haze reducing coating for building wall and its preparation method

The invention provides a haze-reducing coating for building wall and a preparation method. Firstly, a spherical composite fine particle of tourmaline-loaded zinc oxide nanocrystals coated with pseudo-boehmite sol is prepared as photocatalyst, and then slurry is prepared with nano-silica, nano-wollastonite, ultrafine talc powder, defoamer, dispersant, film-forming additive, preservative and water. Finally, slurry is prepared with organic silicon acrylic resin and addition. Thickener is a haze-reducing coating for building wall surface. By using pseudo-boehmite sol with high specific surface area and large pore volume to coat tourmaline-loaded zinc oxide nanocrystalline composite material, the invention avoids the outward loss of catalytic active substances, and is also a good adsorbent. After combined with zinc oxide nanocrystals, the high adsorptive capacity and visible light are used to drive photocatalytic degradation of ionization. The characteristics of sub-organic pollutants improve air quality and have significant effect on haze control in large area. Furthermore, the preparation process of the coating is simple, and the raw material cost is low, which is suitable for large-scale promotion.

【技术实现步骤摘要】
一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法
本专利技术涉及涂料
，具体涉及一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法。
技术介绍
随着我国国民经济持续增长及人民生活水平的不断提高，环保已成为一种人们追求健康绿色生活的主旋律。而随着人们对户内外装修的涂料要求越来越高，更多的人在选择功能性涂料的过程中，着重考虑抗雾霾环保型涂料，越来越多的人追求“亲近自然、大森林般的清新空气”，因此，研究和开发具有抗雾霾功效的涂料具有重要的意义。近几年来，雾霾污染和室内空气质量问题日渐严重，雾霾中细颗粒物PM2.5进入人体到肺泡后，直接影响肺的通气功能，使机体容易处在缺氧状态，可引发心血管病和呼吸道疾病。挥发性有机污染物(VOCs)作为雾霾和室内大气污染的主要污染源之一，也受到了人们的广泛关注。VOCs主要由甲醛、苯、甲苯、二甲苯等挥发性物质组成，人们吸入后会引起头痛、恶心、呕吐、乏力等症状，严重时甚至导致癌症。通过在涂料中掺杂具有空气净化功能的介质材料，如光催化剂、活性炭、合成纤维、HEAP高效材料等可以在保护或装饰建筑体表面同时对空气进行进化。炭吸附为主的常规的净化方式由于吸附量有限，难以有效根除有害物，难以大规模推广应用。光催化反应主要是催化剂受光照射，吸收光能，发生电子跃迁，生成电子-空穴对，对吸附于表面的污染物直接进行氧化还原，或氧化表面吸附的氢氧根OH-，生成强氧化性的氢氧自由基·OH将污染物氧化，将污染物全部降解为无机物的过程，是有效解决空气有机物污染的技术手段。光催化降解VOCs具有一定的优点，如大部分有毒有机物能彻底无机化，副产物少，但是目前受到催化剂降解效率的影响，还没有完全市场化。目前已有一些利用光催化反应净化空气的大气净化外墙涂料，如上海大学申请的一种环保型光催化外墙涂料及其制备方法（申请公布号为CN11546584A），采用无机/有机复合乳液作为成膜物质，将光催化剂TiO2以功能填料的形式分散于其中，再辅以助剂及其他功能性添加剂，制备一种常温固化的水性环保涂料，但此涂料生产工艺特殊，成本昂贵，而且所使用的TiO2催化剂只能在紫外光的照射下才能有效降解大气中的污染物质，故得不到市场普及。ZnO作为一种半导体材料，室温下其禁带宽度约为3.37eV，纳米ZnO价格较纳米TiO2便宜，化学性质稳定、光照后不易发生光腐蚀、光催化反应活性高且对生物无毒，在无光照的条件下具仍具有抗菌性能，被公认为是当前最有应用潜力的一种半导体光催化剂，在污水处理、空气净化、自清洁建筑材料、太阳能电池、传感器等方面应用十分广泛。南京大学公开了一种四针状氧化锌晶须作为光催化材料及应用，可直接与其它材料合用在紫外光照射下高效地降解甲醛等挥发性有机物（申请公布号为CN1772353A），但是氧化锌晶须光催化剂用于建筑涂料在可见光波长范围催化活性不足，涂料使用期间催化活性物质容易流失，无法进行大面积除霾，并且单用氧化锌晶须作为活性物对雾霾这种复杂成分物质处理能力有限，除霾效果不理想。因此，面对目前墙体涂料难以进行大面积除霾，除霾效果不理想的问题，有必要开发一种能既能够吸附并降解雾霾中的VOCs及吸附处理雾霾中固体颗粒污染物，从而实现进行大面积除霾高效除霾，同时要求制备工艺简单，原料成本低，进而有利于推动减霾涂料规产业化应用。
技术实现思路
针对目前墙体涂料难以进行大面积除霾，除霾效果不理想的问题，本专利技术提供一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法，有效避免催化活性物向外流失，其具有高吸附能力和可见光带动光催化降解有机污染物，改善了空气质量，对大面积雾霾防治具有显著效果。为解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，具体制备方法为：（1）将二水合乙酸锌与二甘醇按比例混合，加入电气石纳米颗粒超声20min，待二水合乙酸锌完全溶解后，持续搅拌，加热到150-170℃，恒温老化1h，停止加热，自然冷却后离心分离，并用无水乙醇反复清洗，得到电气石负载氧化锌纳米晶，随后置于烘箱中在80℃下干燥；（2）在碳酸氢钠溶液中缓慢滴加偏铝酸钠溶液，25℃下充分搅拌进行反应，收集形成的沉淀后用去离子水洗涤，得到氢氧化铝滤饼；再将氢氧化铝滤饼与电气石负载氧化锌纳米晶充分研磨分散，加入稀盐酸混合，调节pH值为3.6，充分搅拌后将混合液放入密闭恒温箱内，在60-80℃下恒温反应6-18h，得到稳定透明的拟薄水铝石溶胶包覆光催化剂的浆料A，随后将所述浆料A转入喷雾造粒塔内进行喷雾造粒，粒径为20-40μm，制成减霾球形细颗粒；（3）将所制备的减霾球形细颗粒与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水加入到高速分散器中，混合制成浆料B；再将有机硅丙烯酸树脂和所述浆料B混合均匀，加入增稠剂，搅拌1-3h，制得减霾涂料。优选的，步骤（1）中所述二水合乙酸锌、二甘醇、电气石纳米颗粒的重量比为0.004-0.05:1:3-8。优选的，所述电气石纳米颗粒尺寸为80-1000nm，所述氧化锌纳米晶负载量为5-26%。优选的，步骤（2）中所述偏铝酸钠溶液浓度为60-150g/L，所述碳酸氢钠溶液浓度为60-100g/L，在氢氧化铝的制备过程中，通常情况下，碳酸氢钠溶液可以过量，即偏铝酸钠溶液与碳酸氢钠溶液的摩尔量可以为1:1-1.2，滴加速率为0.2-0.5mL·min-1。优选的，步骤（2）中所述氢氧化铝滤饼与所述电气石负载氧化锌纳米晶重量比为1-1.04:3-4。优选的，步骤（2）中所述拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合球形细颗粒中所述拟薄水铝石溶胶包覆层厚度为20-50nm。优选的，步骤（2）中所述喷雾造粒条件为喷雾塔温度35℃，进风温度85℃，排风温度30℃。优选的，步骤（3）中各原料重量份为，减霾球形细颗粒18-28重量份、纳米二氧化硅5-8重量份、纳米硅灰石5-8重量份、超细滑石粉2-8重量份、消泡剂0.5-2重量份、分散剂1-2重量份、成膜助剂2-6重量份、防腐剂0.5-1.5重量份、水45-65重量份、有机硅丙烯酸树脂55-63重量份、增稠剂3-8重量份；其中所述纳米二氧化硅粒径为100-800nm，所述纳米硅灰石粒径为150-800nm，所述超细滑石粉粒径为15-160nm。优选的，所述消泡剂为聚氧丙烯甘油醚、聚二甲基硅氧烷、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚、聚氧丙烯聚氧乙烯甘油醚、乳化硅油、聚二甲基硅氧烷中的至少一种；所述分散剂为脂肪酸聚乙二醇酯、十二烷基硫酸钠、甲基戊醇、聚丙烯酰胺中的至少一种；所述成膜助剂为丙二醉丁醚、苯甲醇BA、十二碳醇酯、乙二醇、丙二醇甲醚醋酸酯中的至少一种；所述防腐剂为苯并米唑酯类、异噻唑啉酮衍生物、1，2-苯并异噻唑啉-3-酮、道维希尔-75中的至少一种；所述增稠剂为丙烯酸类、聚丙烯酸类、纤维素类、非离子缔合型聚氨酯增稠剂。按照上述方法制备得到的建筑墙面用减霾涂料，制备由拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合球形细颗粒为光催化剂，再与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水制成浆料，最后与有机硅丙烯酸树脂、增稠剂配合为建筑墙面用减霾涂料，针对目前墙体涂料难以进行大面积除霾，除霾效果不理想的问题，本专利技术提供一种建筑墙面用减霾涂料及制备方法，本专利技术通过利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，其特征在于，先制备由拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合球形细颗粒为光催化剂，再与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水制成浆料，最后与有机硅丙烯酸树脂、增稠剂配合为建筑墙面用减霾涂料，具体制备方法为：（1）将二水合乙酸锌与二甘醇按比例混合，加入电气石纳米颗粒超声20min，待二水合乙酸锌完全溶解后，持续搅拌，加热到150‑170℃，恒温老化1h，停止加热，自然冷却后离心分离，并用无水乙醇反复清洗，得到电气石负载氧化锌纳米晶，随后置于烘箱中在80℃下干燥；（2）在碳酸氢钠溶液中缓慢滴加偏铝酸钠溶液，25℃下充分搅拌进行反应，收集形成的沉淀后用去离子水洗涤，得到氢氧化铝滤饼；再将氢氧化铝滤饼与电气石负载氧化锌纳米晶充分研磨分散，加入稀盐酸混合，调节pH值为3.6，充分搅拌后将混合液放入密闭恒温箱内，在60‑80℃下恒温反应6‑18h，得到稳定透明的拟薄水铝石溶胶包覆光催化剂的浆料A，随后将所述浆料A转入喷雾造粒塔内进行喷雾造粒，粒径为20‑40μm，制成减霾球形细颗粒；（3）将所制备的减霾球形细颗粒与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水加入到高速分散器中，混合制成浆料B；再将有机硅丙烯酸树脂和所述浆料B混合均匀，加入增稠剂，搅拌1‑3h，制得减霾涂料。...

【技术特征摘要】
1.一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，其特征在于，先制备由拟薄水铝石溶胶包覆电气石负载氧化锌纳米晶复合球形细颗粒为光催化剂，再与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水制成浆料，最后与有机硅丙烯酸树脂、增稠剂配合为建筑墙面用减霾涂料，具体制备方法为：（1）将二水合乙酸锌与二甘醇按比例混合，加入电气石纳米颗粒超声20min，待二水合乙酸锌完全溶解后，持续搅拌，加热到150-170℃，恒温老化1h，停止加热，自然冷却后离心分离，并用无水乙醇反复清洗，得到电气石负载氧化锌纳米晶，随后置于烘箱中在80℃下干燥；（2）在碳酸氢钠溶液中缓慢滴加偏铝酸钠溶液，25℃下充分搅拌进行反应，收集形成的沉淀后用去离子水洗涤，得到氢氧化铝滤饼；再将氢氧化铝滤饼与电气石负载氧化锌纳米晶充分研磨分散，加入稀盐酸混合，调节pH值为3.6，充分搅拌后将混合液放入密闭恒温箱内，在60-80℃下恒温反应6-18h，得到稳定透明的拟薄水铝石溶胶包覆光催化剂的浆料A，随后将所述浆料A转入喷雾造粒塔内进行喷雾造粒，粒径为20-40μm，制成减霾球形细颗粒；（3）将所制备的减霾球形细颗粒与纳米二氧化硅、纳米硅灰石、超细滑石粉、消泡剂、分散剂、成膜助剂、防腐剂、水加入到高速分散器中，混合制成浆料B；再将有机硅丙烯酸树脂和所述浆料B混合均匀，加入增稠剂，搅拌1-3h，制得减霾涂料。2.如权利要求1所述的一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述二水合乙酸锌、二甘醇、电气石纳米颗粒的重量比为0.004-0.05:1:3-8。3.如权利要求1所述的一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，其特征在于，所述电气石纳米颗粒尺寸为80-1000nm，所述氧化锌纳米晶负载量为5-26%。4.如权利要求1所述的一种建筑墙面用减霾涂料的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述偏铝酸钠溶液浓度为60-150g/L，所述碳酸氢钠溶液浓度为60-10...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆，昝航，
申请(专利权)人：成都新柯力化工科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51