一种功能性环保涂料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种功能性环保涂料及其制备方法，所述涂料按重量份数计包括：丙烯酸乳液30～35份、树脂聚合物5～10份、Fe

A functional environmental protection coating and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种功能性环保涂料及其制备方法
本专利技术涉及涂料
，特别涉及一种功能性环保涂料及其制备方法。
技术介绍
近年来随着人们生活水平的提高，健康意识也不断增强，对空气质量的要求也日益提高,而室内空气质量的好坏将直接影响到人体的健康状况，特别是挥发性有机物(VOCs)及甲醛的污染问题，备受人们关注。VOCs及甲醛主要来源人造建筑材料、装修材料和生活用品等化工产品，当VOCs和甲醛超标时会严重危害人体健康，因此如何降低和消除室内空气中VOCs和甲醛的含量，成为人们迫切需要解决的问题。现有技术中，常利用具有吸附功能的材料来吸附空气中的VOCs、甲醛或其他有毒有害气体，如活性碳、硅藻泥等，但是这些材料只能吸附，无法降解，因此在吸附饱和过后，存在反向释放的缺陷。因此有将二氧化钛光催化材料加入涂料中或制备成空气净化材料，利用二氧化钛的光催化作用来降解室内空气中的VOCs和甲醛方式，以达到净化室内空气的作用。但是，由于二氧化钛的禁带较宽，需紫外光源，但室内光多为可见光，因此其光催化效果有限。另外，空气中的VOCs和甲醛处于自由分散的状态，需要墙面或板材对VOCs及甲醛有吸附作用方能实现与二氧化钛的更多接触。在此基础，出现了通过碳纤维负载TiO2、粉煤灰负载TiO2、硅藻土负载TiO2、二氧化硅负载TiO2和蛭石负载TiO2粉体等材料，这些材料起到集吸附与光催化降解于一体的作用，大大的提高了空气净化的能力及持久性。但是这些材料在吸附VOCs及甲醛的同时，更容易吸附空气中的水，尤其是在空气潮湿的南方地区，这将大大影响其对VOCs及甲醛的吸附量，从而大大降低其空气净化能力。在湿度较大的环境中，如何提高二氧化钛的光催化降解能力及吸附介质对VOCs及甲醛的吸附量成为目前亟待解决的问题。可见，现有技术还有待改进和提高。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种功能性环保涂料及其制备方法，旨在解决现有技术中空气净化材料在水蒸气的影响下对空气中VOCs及甲醛的吸附量小，二氧化钛的光催化效果低的缺陷。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种功能性环保涂料，其中，所述涂料按重量份数计包括：丙烯酸乳液30～35份、树脂聚合物5～10份、Fe3+/TiO2/沸石复合材料10～25份、无机粉体5～15份、分散剂0.5份、成膜助剂1～2份，增稠剂0.5～1份、其他助剂1～2份、去离子水25～30份；所述Fe3+/TiO2/沸石复合材料的表面包覆有偶联剂。所述功能性环保涂料中，所述偶联剂为硅烷偶联剂或三甲基氯硅烷中的一种。所述功能性环保涂料中，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH972。所述功能性环保涂料中，所述树脂聚合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、苯乙烯聚合物中的一种或多种。所述功能性环保涂料中，所述无机粉体为硅灰石和石英粉的混合物。一种如上所述的功能性环保涂料的制备方法，其中，所述方法包括以下步骤：按配比称取原料各组分，于低速搅拌下依次加入部分水、分散剂和TiO2/沸石复合材料，然后中速搅拌3～5min，然后加入增稠剂，并高速搅拌分散15min后转中速搅拌；然后再加入丙烯酸乳液、无机粉体以及树脂聚合物、余下的水和其它助剂，继续中速搅拌35～45min，最后过滤，得环保功能涂料。所述功能性环保涂料的制备方法中，所述低速搅的转速为500～800rpm，所述中速搅拌的转速为800～1000rpm，所述高速搅拌的转速为1000～1500rpm。所述功能性环保涂料的制备方法中，所述方法还包括TiO2/沸石复合材料的制备，具体包括：步骤S1.沸石的预处理：取天然沸石，通过水洗、酸处理和碱处理，得预处理后的沸石；步骤S2.TiO2/沸石复合材料制备：取预处理后的沸石和去离子水以1:10的比例搅拌混合，然后加入1％的浓盐酸和0.1％～0.5％的硝酸铁，搅拌均匀，然后加入1％～2％四氯化钛，继续搅拌，然后加入稀氨水调节pH值至8～9，继续搅拌20～30min，然后陈化20～24h，抽滤并水洗至中性，滤渣先于150℃烘干，然后于300℃焙烧2h，得掺杂Fe2O3的TiO2/沸石复合材料。所述功能性环保涂料的制备方法中，所述步骤S2后还包括TiO2/沸石复合材料表面改性，具体包括：将步骤S2中得到的TiO2/沸石复合材料置于偶联剂与乙醇/水混合液中，于60～80℃下搅拌3～4小时，然后离心并洗至中性，沉淀于140～160℃烘干，得表面改性后的TiO2/沸石复合材料。有益效果：本专利技术提供了一种功能性环保涂料及其制备方法，通过在涂料中添加表面包覆有偶联剂的Fe3+/TiO2/沸石复合材料，其中掺杂Fe3+的纳米TiO2具有较宽的波长响应范围，在可见光的照射下也具有优良的光催化作用，大大的提高了TiO2的光催化效果，而Fe3+/TiO2/沸石复合材料表面包覆的偶联剂，不但能改善Fe3+/TiO2/沸石复合材料在涂料中的相容性和分散性，而且能降低Fe3+/TiO2/沸石复合材料对水的吸附作用，从而大大提高材料对VOCs及甲醛的吸附量。掺杂后的TiO2与表面改性剂协同作用，一方面，TiO2的光催化作用能使沸石中的VOCs和甲醛得到降解清理，进而促使沸石能吸附更多的VOCs和甲醛，另一方面，表面活性剂能阻止水的吸附，从而使沸石对VOCs和甲醛的具有更大的选择吸附，两者相结合，从而大大的提高了涂料对空气的持续净化效果。具体实施方式本专利技术提供一种功能性环保涂料及其制备方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术提供一种功能性环保涂料，所述涂料按重量份数计包括：所述涂料按重量份数计包括：丙烯酸乳液30～35份、树脂聚合物5～10份、Fe3+/TiO2/沸石复合材料10～25份、无机粉体5～15份、分散剂0.5份、成膜助剂1～2份、增稠剂0.5～1份、其他助剂1～2份、去离子水25～30份；所述Fe3+/TiO2/沸石复合材料的表面包覆有偶联剂。上述配比的功能性环保涂料，通过添加Fe3+/TiO2/沸石复合材料，不但具有吸附VOCs和甲醛的作用，同时，附着在沸石表面的二氧化钛具有光催化降解VOCs和甲醛的作用，从而实现持续不断的吸附和催化降解VOCs和甲醛，达到持续净化空气的作用。并且通过在纳米TiO2中掺杂Fe2O3，通过Fe3+产生的氧空位能使TiO2带隙变窄，从而将TiO2的光响应范围拓展到了可见光区，更好地适应室内的照明环境，大大提高对VOCs及甲醛的光催化降解效果。上述配比的功能性环保涂料中，所述Fe3+/TiO2/沸石复合材料的表面还包覆有偶联剂。在Fe3+/TiO2/沸石复合材料包覆的偶联剂一方面可以提高Fe3+/TiO2/沸石复合材料与涂料的相容性，使其分散更为均匀，另一方面，所述偶联剂为非极性有机物，能改变沸石的表面极性，从而能降低沸石对水的吸附能力，大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功能性环保涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数计包括：丙烯酸乳液30～35份、树脂聚合物5～10份、Fe

【技术特征摘要】
1.一种功能性环保涂料，其特征在于，所述涂料按重量份数计包括：丙烯酸乳液30～35份、树脂聚合物5～10份、Fe3+/TiO2/沸石复合材料10～25份、无机粉体5～15份、分散剂0.5份、成膜助剂1～2份，增稠剂0.5～1份、其他助剂1～2份、去离子水25～30份；所述Fe3+/TiO2/沸石复合材料的表面包覆有偶联剂。


2.根据权利要求1所述的功能性环保涂料，其特征在于，所述偶联剂为硅烷偶联剂或三甲基氯硅烷中的一种。


3.根据权利要求2所述的功能性环保涂料，其特征在于，所述硅烷偶联剂包括KH550、KH972。


4.根据权利要求1所述的功能性环保涂料，其特征在于，所述树脂聚合物为甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯、苯乙烯聚合物中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的功能性环保涂料，其特征在于，所述无机粉体为硅灰石和石英粉的混合物。


6.一种如权利要求1-5任一项所述的功能性环保涂料的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：按配比称取原料各组分，于低速搅拌下依次加入部分水、分散剂和TiO2/沸石复合材料，然后中速搅拌3～5min，然后加入增稠剂，并高速搅拌分散15min后转中速搅拌；然后再加入丙烯酸乳液、无机粉体以及树脂聚合物、余下的水和其它助剂，继续中速搅拌35～45min，...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵本茂，沈少雄，
申请(专利权)人：佛山市三水区康立泰无机合成材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44