一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25‑30份，碱性改性剂25‑30份，硅酸盐10‑15份，钛盐10‑15份，活性剂10‑15份，醋酸盐5‑10份，增稠剂8‑10份，缓凝剂2‑3份，水60‑110份。本发明专利技术还公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备工艺，包括以下步骤：1)制备磷酸盐胶体；2)掺料形成组分A；3)研磨碱性氧化物；4)掺料形成组分B；5)混合组分A和B搅拌。本发明专利技术涂覆在金属表面，能够有效分解环境中的甲醛，杀菌除霉，光催化效果稳定，且耐腐蚀性能高。

【技术实现步骤摘要】
一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法
本专利技术属于钢结构的金属材料养护领域，尤其是涉及一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层及其制备方法。
技术介绍
金属与周围环境中的介质接触并发生化学反应是最常见的金属电化学腐蚀现象，由于金属表面与周围的介质(如湿空气、电解质溶液等)接触，在接触界面上会发生金属阳极溶解过程，同时还存在相应的阴极过程，构成自发的腐蚀电池，使金属阳极溶解持续进行，从而引起金属的腐蚀。据调查，每年全球金属腐蚀造成的经济损失约占GDP总量的4％左右，金属腐蚀的年损失远远超过水灾、火灾、风灾和地震损失的总和。腐蚀不仅造成经济损失，也常对安全构成威胁，国内外都曾发生过许多灾难性腐蚀事故。现代民用建筑，会大量使用各类涂料，这些材料在室内装修之后，或多或少会释放出甲醛、苯酚类有毒物质释放，最长可持续15年。污染空气，同时也会对人体健康产生巨大的危害。我国《GB50325-2010民用建筑工程室内环境污染控制规范》规定室内环境甲醛的限量为0.08mg/m3(Ⅰ类)和0.1mg/m3(Ⅱ类)。不仅是装饰涂料，还有汽车尾气，工业生产，这些都会有氮氧化物的排放，同时也都是大气污染源。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供一种常温下固化，用于普通建筑结构的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，钛盐10-15份，活性剂10-15份，醋酸盐5-10份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。作为优选，所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。作为优选，所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化锆、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种。碱性改性剂中的金属元素与基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，例如钴元素、镍元素能够和基体涂层中的氧形成化学连接，提升涂层的致密度，同时也能和基体金属表面氧化膜发生化学反应，形成钴-氧键、镍-氧键，使涂层和基体金属形成更加紧密的粘结；锰元素也能够和金属表面的氧化膜链接形成锰-氧键，进一步的提高了涂层和钢筋的粘结性能，提高涂层钢筋的防腐蚀性能和工作性能。作为优选，所述氧化锆为纳米氧化锆。氧化锆，氧化铝和二氧化硅复合，可以极大地提高材料的性能参数，提高其断裂韧性、抗弯强度等，经过硅烷修饰的纳米氧化锆颗粒，可以显著地提高纳米复合材料的挠曲强度。作为优选，所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。硅氧化合物表面将被催化后的氧化硅凝胶紧紧吸附，经过反应后形成三维网状结构，大大提高了涂层致密度和耐腐蚀性能。作为优选，所述钛盐为四氯化钛、硫酸钛、钛酸丁酯中的一种或多种。作为优选，所述活性剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠中的一种或多种。作为优选，所述醋酸盐为醋酸铜、醋酸锌、醋酸钾、醋酸钠中的一种或几种。所述醋酸铜为无水醋酸铜。醋酸盐本身具有一定的防腐作用和调节PH的作用。作为优选，所述增稠剂为二氧化硅、硅凝胶、硅藻土中的一种或几种；在涂料中分散后，增稠剂表面的硅氧烷基团和硅酸基团在相邻颗粒间氢键结合而产生疏松的晶格，形成空间立体网络结构，可赋予体系凝胶化作用，使涂料体系黏度增大；所述二氧化硅为气相二氧化硅，球形颗粒粒径为7-40nm，颗粒表面含硅醇基；气相二氧化硅可以使纳米二氧化钛催化性能得到提高。作为优选，所述缓凝剂为四硼酸钠、四硼酸钾、偏硼酸钠、偏硼酸钾中的一种或几种。本专利技术还公开了一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层的制备方法，包括以下步骤：1)制备磷酸盐胶体：将25-30份磷酸盐和10-15份硅酸盐混合，10-15钛盐，5-10份醋酸盐，再加入30-60份水搅拌均匀，进行充分水解反应；2)掺料：将步骤1)得到的混料加入8-10份增稠剂和2-3份缓凝剂，混合均匀形成组分A；3)研磨：将25-30碱性改性剂研磨成粉末，混合均匀；4)掺料：将步骤3)得到的混料加入10-15份活性剂混合均匀，再加入30-50份水搅拌形成组分B；5)搅拌：将步骤2)得到的组分A和步骤4)得到的组分B搅拌，即得。进一步的，所述步骤1)中水解反应的温度为15-25℃，反应时间为0.4-1h。进一步的，所述步骤5)中搅拌速度为300-400r/min，搅拌时间为1-2min。本专利技术的有益效果是，本专利技术的涂层为常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层。钛盐与活性剂充分反应，水解生成钛酸，即二氧化钛的水合物。同时，基体涂层中的气相二氧化硅与二氧化钛形成配位，进一步增强其电负性，更容易吸收电子。在日光或灯光中紫外线的作用下使二氧化钛被激活并生成具有高催化活性的游离基，能产生很强的光氧化及还原能力，可催化、光解附着于物体表面的各种甲醛等有机物及部分无机物。所述二氧化钛属于非溶出型材料，在降解有机污染物和杀灭菌的同时，自身不分解、不溶出，光催化作用持久，并具有持久的杀菌、降解污染物效果。所生成的二氧化钛和金属离子能够作为配位中心，与硅酸根离子形成配位键。醋酸盐作为反应中心，二氧化钛和硅氧化物作为载体。生成的硅氧基金属氧化物具有高反应活性，能够在光照的条件下被激活，激发态的导带电子和价带空穴能够重新结合消除输入的能量和热，电子在材料的表面态被捕捉，价态电子跃迁到导带，价带的空穴把周围环境中的羟基电子抢夺过来使羟基变成自由基，作为强氧化剂而完成对有机物的降解，将病菌和病毒杀死。使得所述常温固化改性磷酸盐无机防腐涂层更高效的分解甲醛等有害废物，并且杀菌防霉。从结果角度，纳米二氧化钛和纳米氧化锌杀菌防霉效果较好。气相法纳米二氧化钛不仅能影响细菌繁殖力，而且能破坏细菌的细胞膜结构，达到彻底降解细菌，防止内毒素引起的二次污染。纳米级氧化锌与传统氧化锌产品相比，其比表面积大、化学活性高，并且具有优异光化学效应和抗菌抑菌、祛味防霉等一系列独特性能。但当前技术，无机防腐涂料在防腐涂层内生成纳米二氧化钛条件较为严苛，需要高温煅烧，相比常温固化涂层材料增加了制备工序和生产成本，并且不适用于大型构件；直接在有机防腐涂料中添加纳米二氧化钛和纳米氧化锌会造成防腐涂层成本过大，以及有机防腐涂料有着一直以来的环境污染问题。本专利技术很好地解决了这些问题，用较廉价的相关掺料，通过一定的化学反应，在常温固化条件下制备了很好的除甲醛且杀菌防霉的无机防腐涂层，大大降低了成本，适于在建筑内墙防腐方向推广。附图说明图1为本专利技术的实施例1的涂覆、养护后照片。具体实施方式为了使本
的人员更好的理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，钛盐10-15份，活性剂10-15份，醋酸盐5-10份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。/n

【技术特征摘要】
1.一种可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于包括以下组分：磷酸盐25-30份，碱性改性剂25-30份，硅酸盐10-15份，钛盐10-15份，活性剂10-15份，醋酸盐5-10份，增稠剂8-10份，缓凝剂2-3份，水60-110份。


2.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述磷酸盐为磷酸钾、磷酸一氢钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸一氢钠、磷酸二氢钠中的一种或多种。


3.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述碱性改性剂为氧化镁、氢氧化镁、氧化铝、氢氧化铝、氧化铜、氢氧化铜、氧化钙、氢氧化钙、氧化锆、二氧化锰、二氧化锌、一氧化镍、三氧化二镍、一氧化钴、三氧化二钴的一种或多种；所述氧化锆为纳米氧化锆。


4.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述硅酸盐为硅酸钙、硅酸钾、硅酸钠、硅酸镁、硅酸铝的任意一种或多种。


5.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述钛盐选自四氯化钛、硫酸钛、钛酸丁酯中的一种或多种。


6.根据权利要求1所述的可见光催化除甲醛且杀菌防霉的常温固化磷酸盐防腐涂层，其特征在于：所述活性剂选自氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠中的一种或多种。；所述醋酸盐选自醋酸铜、醋酸锌、醋酸钾...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫东明，刘毅，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33