一种光催化除甲醛的水性环保涂料及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种光催化除甲醛的水性环保涂料，以质量份数计，包括：增韧剂0.5

【技术实现步骤摘要】
一种光催化除甲醛的水性环保涂料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及涂料
，尤其涉及一种光催化除甲醛的水性环保涂料及其制备方法。

技术介绍

[0002]甲醛是较为常见且危害较大的挥发性有机物之一。人体长期处在甲醛浓度超过安全标准的环境中会导致很多疾病，如喉咙痛、头疼、免疫功能紊乱，严重的会引发癌症。
[0003]如何有效去除人体所处环境内的甲醛，是现在的重点研究方向。现有技术一般通过：(一)改进装饰装潢材料、家具材料等来减少甲醛的释放量。(二)采取措施将环境内空气的甲醛吸收并分解。
[0004]涂料是装饰装潢材料中最常用的材料之一，然而传统的涂料一般含有大量的有机溶剂，含有大量甲醛、苯等易挥发性有机物质，会造成室内甲醛浓度超标。虽然现有技术也有可吸收
‑
催化分解甲醛的涂料，但是对甲醛的吸收和催化分解效果并不理想。因此，迫切需要一种水溶性且具有良好的吸收
‑
催化分解甲醛功效的涂料。

技术实现思路

[0005]为了弥补现有技术的缺陷，提供一种水溶性且具有良好的吸收
‑
催化分解甲醛功效的涂料，本专利技术示例性的提供了一种光催化除甲醛的水性环保涂料，以质量份数计，包括：增韧剂0.5
‑
1.5份、分散剂0.5
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1.5份、表面活性剂0.5
‑
1.5份、水400
‑
900份、光催化剂10
‑
30份、水性聚氨酯复合酯50
‑
300份。
[0006]本专利技术示例性的提供了一种增韧剂，包括：聚乙二醇、丙二醇、甘油中的至少一种。
[0007]本专利技术示例性的提供了一种分散剂，包括：PVP
‑
K30分散剂、PVP
‑
K60分散剂、PVP
‑
K90分散剂、SN
‑
5040分散剂中的至少一种。
[0008]本专利技术示例性的提供了一种表面活性剂，包括：十二烷基硫酸钠、硅酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、脂肪酸山梨坦、卵磷脂中的至少一种。
[0009]本专利技术示例性的提供了一种光催化剂，为：自制纳米二氧化钛粉体、氮化碳、P25二氧化钛中的一种。
[0010]本专利技术示例性的提供了一种光催化剂，为：粒径5
‑
100nm的粉体。
[0011]本专利技术示例性的提供了一种自制纳米二氧化钛粉体的制备方法，包括：
[0012]首先将无水乙醇和钛酸四异丙酯混合得到溶液C。将无水乙醇和去离子水混合得到溶液D。
[0013]然后在持续搅拌条件下，向溶液D中缓慢滴加溶液C。滴加完毕后继续搅拌100
‑
150分钟，得到混合液E。
[0014]之后将混合液E置于75
‑
90℃环境中20
‑
40小时进行反应。
[0015]最后待反应完毕，收集固相组分，固相组分经清洗并烘干后得到自制纳米二氧化钛粉体。
[0016]申请人经过研究，并非所有的光催化剂都可以达标本申请优异的光催化分解甲醛的效果，相比其余市售光催化剂，采用上述特定配方量和制备方法下得到的纳米二氧化钛具有非常优异的、显著超越现有其他光催化剂的光催化分解甲醛能力。
[0017]本专利技术示例性的提供了一种溶液C，以质量百分数计，包括8
‑
15％的钛酸四异丙酯，余量为无水乙醇。
[0018]本专利技术示例性的提供了一种溶液D，以质量百分数计，包括30
‑
40％的去离子水，余量为无水乙醇。
[0019]本专利技术示例性的提供了一种自制纳米二氧化钛粉体，该自制纳米二氧化钛粉体的粒径为15
‑
50nm。
[0020]本专利技术示例性的提供了一种水性聚氨酯复合酯包括：聚碳酸酯
‑
水性聚氨酯、聚醚
‑
水性聚氨酯、丙烯酸酯
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水性聚氨酯。
[0021]该涂料为水性涂料，相比有机溶剂型涂料在环保方面有显著进步。此外，本专利技术所得涂料可在自然光的作用下，高效吸收和催化分解甲醛。尤其是采用了15
‑
50nm的自制纳米二氧化钛粉体作为光催化剂后，本专利技术所得涂料对甲醛的去除速率可达到230mg/(m3·
h)以上，显著优于现有的其他光催化吸收
‑
分解甲醛的涂料。
[0022]此外，本专利技术还示例性的提供了一种光催化除甲醛的水性环保涂料的制备方法，包括：
[0023]以质量份数计，准备：增韧剂0.5
‑
1.5份、分散剂0.5
‑
1.5份、表面活性剂0.5
‑
1.5份、水400
‑
900份、光催化剂10
‑
30份、水性聚氨酯复合酯 50
‑
300份。所述增韧剂、分散剂、表面活性剂、光催化剂、水性聚氨酯复合酯采用上述示例中的至少一种。
[0024]然后采用下述制备步骤进行制备：
[0025]S1、将增韧剂、分散剂和表面活性剂分散至水溶剂中，得到溶液A。
[0026]S2、将光催化剂分散至溶液A中，得到悬浊液B。
[0027]S3、向悬浊液B中缓慢加入水性聚氨酯复合酯，并持续搅拌至水性聚氨酯复合酯与悬浊液B混合均匀后，得到所述光催化除甲醛的水性环保涂料。
[0028]采用上述方法可以制备得到本专利技术可在自然光的作用下，高效吸收
‑ꢀ
催化分解甲醛的水溶性环保涂料。
[0029]本专利技术至少具有以下有益效果中的一项：
[0030](1)本专利技术涂料为一种环保无毒的水性涂料，使用过程中不仅不会产生易挥发有毒有机化合物，还可以有效的吸收
‑
光催化分解甲醛。
[0031](2)本专利技术涂料光催化分解甲醛的效率可达230mg/(m3·
h)以上，显著优越于现有添加到涂料中的其他光催化剂。
[0032](3)本专利技术涂料具有优异的使用性能，具有优异的附着力和硬度。
附图说明
[0033]图1为本专利技术实施例1制备的TiO2纳米粉体的扫描电子显微镜 (SEM)图。
[0034]图2为本专利技术实施例1制备的TiO2纳米粉体的激光光散射法测定的粒径分布图。
[0035]图3为本专利技术所得涂料中纳米TiO2光催化剂的添加量与除甲醛性能的关系图。
[0036]图4为本专利技术所得涂料中光催化剂种类与除甲醛性能、涂覆效果对比图。
[0037]图5为本专利技术实施例1制备的涂料光催化降解甲醛性能图。
[0038]图6为本专利技术实施例1和对比例1、2、3所制备的涂料在玻璃上的附着力测试图。
[0039]图7为本专利技术实施例1制备的涂料在不同基材上的附着力测试图。
具体实施方式
[0040]下面结合实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，以质量份数计，包括：增韧剂0.5
‑
1.5份、分散剂0.5
‑
1.5份、表面活性剂0.5
‑
1.5份、水400
‑
900份、光催化剂10
‑
30份、水性聚氨酯复合酯50
‑
300份。2.根据权利要求1所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，所述增韧剂包括：聚乙二醇、丙二醇、甘油中的至少一种。3.根据权利要求1所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，所述分散剂包括：PVP
‑
K30分散剂、PVP
‑
K60分散剂、PVP
‑
K90分散剂、SN
‑
5040分散剂中的至少一种。4.根据权利要求1所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，所述表面活性剂包括：十二烷基硫酸钠、硅酸钠、硬脂酸、脂肪酸甘油酯、聚山梨酯、脂肪酸山梨坦、卵磷脂中的至少一种。5.根据权利要求1所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，所述水性聚氨酯复合酯包括：聚碳酸酯
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水性聚氨酯、聚醚
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水性聚氨酯、丙烯酸酯
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水性聚氨酯。6.根据权利要求1所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其特征在于，所述光催化剂为粒径5
‑
100nm的粉体。7.根据权利要求6所述光催化除甲醛的水性环保涂料，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李本侠，邢兵，卢先春，陈磊，
申请(专利权)人：浙江理工大学，
类型：发明
国别省市：