一种高效分解甲醛的光解涂料及其制备方法技术

本发明专利技术涉及新型环保材料及涂料领域，具体涉及一种高效分解甲醛的光解涂料及其制备方法。本发明专利技术将对可见光响应的无机非金属半导体材料与生物碳酸钙结合在一起，经过复配，制备出甲醛净化性能与甲醛净化效果持久性均较好的粉末状涂覆材料，能在48h内将甲醛降至0.08mg/m³以下。本发明专利技术的显著优点在于：提供了一种高效分解甲醛的光解涂料的制备方法，且该工艺简单，成本低廉；提供了一种快速分解甲醛的材料，高效环保，且该材料具有一定的抑菌作用。

【技术实现步骤摘要】
一种高效分解甲醛的光解涂料及其制备方法
本专利技术涉及新型环保材料及涂料领域，具体提供了一种高效分解甲醛的光解涂料及其制备方法。
技术介绍
随着“煤烟型”和“化学烟雾型”的污染之后，现代人逐渐进入了以“室内装修污染”为标题的第三代污染时期，甲醛作为室内装饰、家具装潢释放的主要污染物，是众多疾病的主要诱因，并且甲醛的释放期长达3-15年。根据《居室空气中甲醛的卫生标准》强制性要求，关闭门窗1小时后，每立方米室内空气中，甲醛释放量不得大于0.08毫克，高于0.08mg/m3的甲醛浓度可引起眼红、眼痒、咽喉不适或疼痛、声音嘶哑、喷嚏、胸闷、气喘、皮炎等。目前市场上应用的净化甲醛的产品主要以二氧化钛系和贵金属系列为主，以TiO2产品为例，其只对紫外光响应，而波长<380nm的紫外光仅占整个光谱波长范围能量的3.39％，且光生电子-空穴容易复合，导致光量子效率低；同时，传统产品存在寿命短、效率低等缺点，使用中存在重金属污染等风险。室内甲醛净化行业正处在起步发展的阶段，因此将光催化剂应用于室内甲醛净化领域，提高居住空气环境，不仅为企业带来可观的经济效益，同时具有良好的社会效益。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述问题，本专利技术提出了一种高效分解甲醛的光解涂料及其制备方法，本专利技术将对可见光响应的无机非金属半导体材料与生物碳酸钙结合在一起，经过复配，制备出甲醛净化性能与甲醛净化效果持久性均较好的粉末状涂覆材料，高效环保，且具有一定的抑菌作用。另外其制备方法简单，成本低廉。本专利技术所采用的具体技术方案是：一种高效分解甲醛的光解涂料，按重量份计，其原料组成包括：生物碳酸钙30-60份、光解剂5-30份、碳酸钙15-35份、辅料11.0-46.5份；其中所述的光解剂为g-C3N4光催化剂；所述的辅料包括田菁粉、瓜尔胶、腻子胶粉、灰钙粉、高岭土、纤维素、海藻酸钠、分散剂、消泡粉、无机颜料，其用量可以采用涂料行业常规用量。但为了适应本专利技术的主要组分，达到更好的粘合、增稠、分散、消泡、成膜等效果，优选的，该辅料按重量份组成为田菁粉0.2-1.5份、瓜尔胶0.3-1.5份、腻子胶粉0.5-1.5份、灰钙粉1-5份、高岭土5-15份、纤维素1-5份、海藻酸钠1-3份、分散剂1-5份、消泡粉1-5份、无机颜料0-4份。优选的，所述的分散剂为常用无机分散剂，如硅酸盐类(如硅酸钠)和碱金属磷酸盐类(如三聚磷酸钠、六偏磷酸钠和焦磷酸钠等)的一种。优选的，所述的消泡粉为疏水性二氧化硅消泡粉。优选的，无机颜料为钛白粉、氧化铁红、氧化铁黑中的一种。本专利技术所述的生物碳酸钙来源于海洋生物躯壳，鸟类、禽类蛋壳，龙虾壳等中的一种或几种，经过除臭除腥、高温煅烧、研磨筛分等制备得到的粉末。优选的，所述生物碳酸钙粒径分布D50≤25μm，D90≤300μm。在此粒径分布范围内的生物碳酸钙与光解剂结合的好、结合致密、施工性能及净化效果好。所述光解剂为g-C3N4，带隙在2.6-2.9eV之间，光吸收边在428-477nm之间；粒径在800-10000目，比表面积在25.000～35.000m2/g之间。g-C3N4光解剂可以吸收太阳光谱中波长小于475nm的蓝紫光，激发光解剂，从而能有效活化分子氧，产生超氧自由基，亦能够将水和氢氧根离子氧化成羟基自由基(·OH)，从而分解甲醛等有机污染物，尤其可以采用专利CN109908937A中所述的g-C3N4光催化剂。优选的，所述的碳酸钙为重质碳酸钙或轻质碳酸钙或其组合。优选的，所述的纤维素为羟丙基甲基纤维素或木纤维素或其组合。本专利技术中，生物碳酸钙属于文石型斜方晶系，晶体结构较致密，是软体动物在生物形成过程中吸收自然界中碳酸钙进而利用自身的腺细胞分泌物将其形成有机和无机复合体；其具有生物活性，力学性能比普通的碳酸钙提高了几个数量级，具备天然文石矿物无法比拟的高强度和高韧性。但是其单独使用对甲醛的净化能力较低，光解剂对甲醛的分解净化能力较强，但是附着力较差，实际应用场景较为困难，在本专利技术配方范围内，光解剂颗粒挤压在生物碳酸钙的骨架中，既能高效分解甲醛，又能非常好的涂刷于墙体表面，附着力强、施工性能优良。但其需要在本专利技术的配方体系中才能使涂料综合性能达到最佳，若在此基础上继续增加光解剂的用量则会影响附着力影响施工性能，若减少光解剂的用量则会影响分解甲醛的性能。本专利技术的光解涂料为粉状、无结块，易混合均匀、施工无障碍，涂覆均匀、不掉粉，甲醛净化性能和甲醛净化效果持久性均满足JC/T1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》的标准要求，甲醛净化性能高达95％及以上，且能在48h内将甲醛降至0.08mg/m3以下。具体实施方式为了进一步说明本专利技术，下面结合实施例对本专利技术提供的技术方案进行详细地描述，但不能将它们理解为对本专利技术保护范围的限定。实施例1一种高效分解甲醛的光解涂料，包含以下重量份的原料：生物碳酸钙40份、光解剂10份、碳酸钙24份、田菁粉0.2份、瓜尔胶0.3份、腻子胶粉1.5份、灰钙粉5份、高岭土10份、纤维素3.8份、海藻酸钠1.2份、硅酸钠2.5份、疏水性二氧化硅消泡粉2.5份、无机颜料0份；用常规制备方法，各原料依次加入后直接机械混合得光解涂料。其中，生物碳酸钙(D50＝9.55μm、D90＝76.3μm)由海洋生物躯壳、鸟类/禽类蛋壳，经过除臭除腥、高温煅烧、研磨筛分等制备得到的粉末；碳酸钙为重质碳酸钙；纤维素为羟丙基甲基纤维素；光解剂为g-C3N4光催化剂，采用的为专利CN109908937A中所述的g-C3N4光催化剂。对制备的光解涂料进行甲醛净化性能评价试验。实施例2一种高效分解甲醛的光解涂料，包含以下重量份的原料：生物碳酸钙50份、光解剂5份、碳酸钙20份、田菁粉0.3份、瓜尔胶0.5份、腻子胶粉1.0份、灰钙粉4份、高岭土12份、纤维素4份、海藻酸钠1份、六偏磷酸钠2份、疏水性二氧化硅消泡粉2份、无机颜料1份；用常规制备方法，各原料依次加入后直接机械混合得光解涂料。其中，光解剂为g-C3N4；生物碳酸钙(D50＝20.3μm、D90＝216μm)由海洋生物躯壳、鸟类/禽类蛋壳，经过除臭除腥、高温煅烧、研磨筛分等制备得到的粉末；碳酸钙为重质碳酸钙12份、轻质碳酸钙8份；纤维素为羟丙基甲基纤维素2份、木质纤维素2份；无机颜料为钛白粉；光解剂为g-C3N4光催化剂。对制备的光解涂料进行甲醛净化性能评价试验。实施例3一种高效分解甲醛的光解涂料，包含以下重量份的原料：生物碳酸钙45份、光解剂10份、碳酸钙20份、田菁粉0.5份、瓜尔胶0.5份、腻子胶粉1份、灰钙粉5份、高岭土12份、纤维素3.8份、海藻酸钠1.2份、六偏磷酸钠2份、疏水性二氧化硅消泡粉2份、无机颜料0份；用常规制备方法，各原料依次加入后直接机械混合得光解涂料。其中，生物碳酸钙(D50＝7.75μm、D90＝252本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，按重量份计，其原料组成包括：生物碳酸钙30-60份、光解剂5-30份、碳酸钙15-35份、辅料11.0-46.5份；其中所述的光解剂为g-C

【技术特征摘要】
1.一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，按重量份计，其原料组成包括：生物碳酸钙30-60份、光解剂5-30份、碳酸钙15-35份、辅料11.0-46.5份；其中所述的光解剂为g-C3N4光催化剂。


2.根据权利要求1所述的一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，所述的生物碳酸钙来源于海洋生物躯壳，鸟类/禽类蛋壳、龙虾壳中的一种或几种。


3.根据权利要求1所述的一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，所述生物碳酸钙粒径分布D50≤25μm，D90≤300μm。


4.根据权利要求1所述的一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，所述光解剂为g-C3N4，带隙在2.6-2.9eV之间，光吸收边在428-477nm之间；粒径在800-10000目，比表面积在25.000~35.000m2/g之间。


5.根据权利要求1或4所述的一种高效分解甲醛的光解涂料，其特征在于，所述的辅料包括田菁粉、瓜尔胶、腻子胶粉、灰钙粉、高岭土、纤维素、海...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆广杰，李平，张学雷，崔东波，孙晓光，张余鑫，孙培旺，魏国强，李佳明，陈维英，闫敏敏，徐继任，刘友刚，
申请(专利权)人：山东京博环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37