一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料及其制备方法，该多功能的光触媒气凝胶家具涂料由二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素和纯丙乳液组成，其中以1重量份光触媒二氧化钛为基准，所述二氧化硅气凝胶为2到8重量份，所述碳酸钙或膨润土为10到50重量份，所述纤维素为1到10重量份，和所述纯丙乳液为20到50重量份。本发明专利技术的光触媒气凝胶家具涂料不添加有害物质，不会对人体造成伤害。该发明专利技术的涂料不仅能有效净化、分解有害气体分子，还能净化空气，同时还具有防水、耐污等优点。

A multifunctional photocatalyst aerogel furniture coating and its preparation method

The invention discloses a multifunctional photocatalyst aerogel furniture coating and a preparation method thereof. The multifunctional photocatalyst aerogel furniture coating consists of silica aerogel, photocatalyst titanium dioxide, calcium carbonate and bentonite, cellulose and pure acrylic emulsion, wherein the silica aerogel is 2 to 8 weight based on 1 weight photocatalyst TiO2. The calcium carbonate or bentonite is 10 to 50 weight parts, the cellulose is 1 to 10 weight parts, and the pure acrylic emulsion is 20 to 50 parts. The photocatalyst aerogel furniture coating does not add harmful substances, and does not cause harm to the human body. The coating of the invention can not only effectively purify and decompose harmful gas molecules, but also purify air, and has the advantages of waterproof, pollution resistance, etc.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料及其制备方法
本专利技术涉及一种多功能涂料及其制备方法，具体涉及一种多功能光触媒气凝胶家具涂料及其制备方法。特别是，本专利技术涉及以光触媒气凝胶为主要功能性的原材料，添加以碳酸钙、膨润土、纤维素、纯丙乳液等多种载体材料，复合为一体，属于复合材料

技术介绍
气凝胶是一种由相互贯通或封闭的孔洞构成网络结构的材料，具有超高的比表面积，能够提供更多的活性位点，是高性能材料领域的研究热点。例如，气凝胶材料可以为光触媒二氧化钛材料提供了更多的可依附的活性位点，使得复合材料的光催化降解污染物的性能得到进一步提升。二氧化硅气凝胶，是一种通过干燥方法将湿凝胶中的液体用气体取代、同时凝胶的网络结构基本保留不变而得到的材料。二氧化硅气凝胶由于具有与一般材料相比体积更小、质量更轻等特点，在催化、吸附与分离和隔热等领域的应用受到科学界越来越多的关注，其制备技术也日趋成熟。例如，CN104629581A报道了一种高韧性二氧化硅气凝胶保温涂料的制备方法，包括：在制备二氧化硅气凝胶的过程中加入制备涂料的原料，使获得的气凝胶能够自交联为涂料，此种方法不仅大幅降低了二氧化硅气凝胶的保温隔热效果，而且也有效改进了涂料的成膜性等性能。目前市场上所销售的各种家具涂料大都存在功能单一、附着力差等缺点。不同于市面上销售的其他家具涂料产品，本专利技术中所涉及的家具涂料包含光触媒气凝胶，其具有多种功能，不仅能有效净化、分解有毒有害有机物质，同时还具有疏水、耐污等优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料，具体地，其为以二氧化硅气凝胶和二氧化钛为主要功能性原材料并添加多种助剂的乳液装饰涂料。该涂料具有良好的可塑性，可用于施工、涂抹在家具表面、制作图案等。本专利技术的目的通过本文中提供的如下各个方面得以实现。在第一个方面，本专利技术提供一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料，其由二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素和纯丙乳液组成，其中基于1重量份光触媒二氧化钛，所述二氧化硅气凝胶为2到8重量份，碳酸钙或膨润土为10到50重量份，纤维素为1到10重量份，和纯丙乳液为20到50重量份。在第二个方面，本专利技术提供一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料的制备方法，包括以下步骤：(1)按照所需比例依次加入二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素和纯丙乳液进行混合；和(2)在搅拌机下500r/min的条件下搅拌60min使浆料混合均匀，从而制得所述光触媒气凝胶家具涂料。在第三方面，本专利技术提供了上述光触媒气凝胶家具涂料的施涂方法，包括：在施工时，将所述涂料和水按照10：8的重量比例将浆状涂料稀释，然后再进行施涂。本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料不仅能有效净化、分解有害气体分子，而且能净化空气，同时还具有疏水、耐污等优点。此外，本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料不含有害物质，不会对人体造成伤害。具体实施方式根据本专利技术的第一个方面，提供了一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料，其由二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素和纯丙乳液组成。本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中使用的二氧化硅气凝胶为采用公司自有专利技术生产的气凝胶产品，其具有以下性质：密度30-1000kg/m3，常温(25℃)导热系数0.010-0.034W/(m·K)，孔隙率60％-99％，孔径在500nm以下，比表面积300-1000m2/g。在本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中，以1重量份的光触媒二氧化钛为基准，所述二氧化硅气凝胶为2到8重量份，，优选4-6重量份。在一种实施方式中，所述二氧化硅气凝胶为5重量份。本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中使用的光触媒二氧化钛为昆山优超生产的二氧化钛。光触媒二氧化钛粉体的粒径越小，相对而言比表面积越大，起催化作用的活性位点越多，光催化活性也越高，但随之原料成本越昂贵，所以需综合考虑。在本专利技术中可用的光触媒二氧化钛的基本粒子粒径为10—50nm，优选为10-45nm，更优选为15-40nm，最优选为20-35nm。在本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中可以选择加入或不加入碳酸钙。碳酸钙是建筑行业中常规添加的一种无机填料，具有补强、填充、调色、改善加工艺和制品的性能。可以在本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中使用的碳酸钙为市售的可用于建筑行业的碳酸钙。所述碳酸钙粉体的粒径为500—1000目，优选为600-1000目，更优选为700-1000目，最优选为800-1000目。以1重量份的光触媒二氧化钛为基准，所述碳酸钙为10到50重量份，优选40-50重量份，在一种实施方式中，所述碳酸钙为50重量份。在本专利技术中的光触媒气凝胶家具涂料中可以选择加入或不加入膨润土。膨润土是一种功能性助剂，对本专利技术涉及的流体材料起到稳定、增稠等作用，同时可以降低总体成本。可以在本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中使用的膨润土为市售的膨润土。本专利技术人注意到，膨润土粉体粒径对光触媒气凝胶家具涂料性能无明显影响。可在本专利技术中使用的膨润土粉体的粒径为500—1000目。以1重量份的光触媒二氧化钛为基准，所述膨润土为10到50重量份，优选30-50重量份，在一种实施方式中，所述膨润土为50重量份。上述碳酸钙和膨润土在本专利技术中的涂料中作为填充剂，在实际应用中，在其他条件不变的情况下，使用两者中的任一种，所得到的产品性能指标基本不受影响。在本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中还加入了纤维素。纤维素被广泛用于各类结构表面涂料、涂层，属于常规的功能性填料，具有保水保湿，间接起到不开裂不脱粉的作用。在本专利技术的涂料中使用的纤维素可以为市售的那些，利润例如由山东方达康工业纤维素有限公司生产的纤维素HEC-6000。本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中所使用的纤维素的分子量大约为6000。以1重量份的光触媒二氧化钛为基准，所述纤维素为1到10重量份，优选3-6重量份，在一种实施方式中，所述纤维素为5重量份。本专利技术的光触媒气凝胶家具涂料中使用的纯丙乳液可以为市售的那些，例如由上海久优化工生产的纯丙乳液JY-8600。纯丙乳液可根据例如使用环境等要求适当的调整粘结剂的比例，以获得性能较佳的涂层。以1重量份的光触媒二氧化钛为基准，所述纯丙乳液为20到50重量份，优选45重量份。根据本专利技术的第二个方面，提供了光触媒气凝胶家具涂料的制备方法(以下简称本专利技术的方法)，包括：步骤(1)按照所需比例依次加入二氧化硅气凝胶、光触媒二氧化钛、碳酸钙和膨润土中的任一种、纤维素和纯丙乳液并进行混合；和步骤(2)在搅拌机下500r/min的条件下搅拌60min使浆料混合均匀，从而制得所述光触媒气凝胶家具涂料。在第三方面，本提供了上述光触媒气凝胶家具涂料的施涂方法，包括：在施工时，采用本领域常规使用的方式将所述涂料和水按照10：8的重量比例将浆状涂料稀释，然后再进行施涂。将通过以下实施例对本专利技术做进一步阐明，这些实施例旨在对本专利技术进行示例说明，而非限制本专利技术的范围。实施例1光触媒气凝胶家具涂料1的制备首先，在滚筒式搅拌机中依次加入500g二氧化硅气凝胶(由昆山优超制造)，100g光触媒二氧化钛(由昆山优超制造)，5000g碳酸钙(浙江雪峰DF200)，500g纤维素(山东方达康工业本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料，其特征在于，其由下述各组分组成：二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素，和纯丙乳液；其中以1重量份光触媒二氧化钛为基准，所述二氧化硅气凝胶为2到8重量份，所述碳酸钙或膨润土为10到50重量份，所述纤维素为1到10重量份，和所述纯丙乳液为20到50重量份。

【技术特征摘要】
1.一种多功能的光触媒气凝胶家具涂料，其特征在于，其由下述各组分组成：二氧化硅气凝胶，光触媒二氧化钛，碳酸钙和膨润土中的任一种，纤维素，和纯丙乳液；其中以1重量份光触媒二氧化钛为基准，所述二氧化硅气凝胶为2到8重量份，所述碳酸钙或膨润土为10到50重量份，所述纤维素为1到10重量份，和所述纯丙乳液为20到50重量份。2.如权利要求1所述的光触媒气凝胶家具涂料，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶具有如下性质：密度为30-1000kg/m3，常温(25℃)导热系数为0.010-0.034W/(m·K)，孔隙率为60％-99％，孔径在500nm以下，和比表面积为300-1000m2/g。3.如权利要求1所述的光触媒气凝胶家具涂料，其特征在于，所述光触媒二氧化钛为锐钛矿结构的二氧化钛纳米粒子，其基本粒子粒径为10～50nm。4.如权利要求1所述的光触媒气凝胶家具涂料，其特征在于，所述碳酸钙或所述膨润土的粒径为500～1000目。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：向军辉，陈俊勇，乐弦，
申请(专利权)人：向军辉，
类型：发明
国别省市：浙江,33