含有磷灰石涂敷的光催化剂的涂料组合物及具有该组合物的辐射加热体系制造技术

提供了一种光催化涂料组合物。该组合物含有羟基磷灰石涂敷的光催化剂、基于二氧化硅的粘合剂、丙烯酸乳液、增稠剂和水。还提供了一种具有该组合物的辐射加热体系。该体系具有除臭和抗菌性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种含有磷灰石涂敷的光催化剂的涂料组合物和一种具有该组合物 的辐射加热体系。
技术介绍
光催化剂是一种能吸收预定波长带的光从而有助于化学反应进行的物质。例 如，光催化剂能在光辐射的情况下通过一种氧化剂(例如氧或水)而将毒性物质完全氧化 成二氧化碳和水。自20世纪80年代末以来，在发达国家，大量研究集中于使用光催化剂的光催化 氧化反应，这是一种先进的氧化方法。在典型的光催化氧化反应中，产生羟基和过氧化 物作为中间体来氧化有机污染物。光催化氧化反应的一个主要优点在于，只提供氧即可 充分分解有机污染物，而无需添加其他氧化剂，例如过氧化氢或臭氧，并且还可获得消 毒效果。光催化剂在多个工业领域中被广泛用于分解污染物。在日本，众多能分解多种 有害有机物的光催化产品目前正处于研发及工业化阶段。例如，将光催化剂用于混凝土 建筑外部材料(例如砖瓦)以保持混凝土建筑表面清洁至少十年。常规光催化产品对分 解有机污染物非常有效，但在遮光条件下，特别是在缺少UV的环境中(例如室内)，不 能充分发挥其特殊性能。因此，当将常规光催化产品用于内部物品时，光催化产品的性 能被极大降低。韩国专利申请No. 10-2000-0059193A (2000年10月9日)公开了一种用于冷却塔 的填料，其利用一种消毒性光催化剂来实现半永久性(semi-permanent)消毒效果，由此 无需定期添加和处理消毒剂，并且不会导致冷却水的污染和不利地影响设备。韩国专利申请No.l0-2000-0045311A(2000年8月4日)公开了一种水纯化体系， 其采用一个旋转部件，该旋转部件具有涂敷了 二氧化钛光催化剂的膜。韩国专利申请No.l0-2000-0035845A(2000年6月28日)公开了一种水纯化罐， 其使用UV光和二氧化钛作为光催化剂来纯化罐中的水。日本未经审查的专利公开文本No.2008-105905(2008年5月8日)公开了一种使 用光催化剂的水光解体系。日本未经审查专利公开文本No.2008-094709 (2008年4月24日)公开了一种用 于建筑物的能够纯化有机物的光催化砂浆混合物。美国专利公开文本No.2007-0297973(2007年12月27日)公开了一种制备光催 化剂的方法。美国专利公开文本No.2006-0159598(2006年7月20日)公开了一种使用光催化 剂的空气净化器。
技术实现思路
技术问题常规光催化组合物在UV区中分解有机污染物非常有效，但在遮光条件下，特别 是在室内时，不能充分发挥其特殊性能。即当将常规光催化剂用于内部物品时，光催化 剂的固有性能(例如分解污染物和消毒)不能令人满意。因此，需要开发一种不仅适用于外部物品也适用于内部物品的光催化涂料组合 物。光催化剂由于其高氧化活性可能会分解载体(或负载)。光催化剂吸收UV光产 生羟基或过氧化物，羟基或过氧化物将载体分解成水和二氧化碳。该分解使得光催化剂 与载体分离，导致光催化产品的性能劣化。因此，需要开发一种可使光催化剂与载体的分离最小化的光催化涂料组合物。另一方面，现有技术的辐射加热体系不具有纯化室内空气中的恶臭成分的能 力。使用现有技术的辐射加热体系加热室内会使室内的香烟烟雾和恶臭成分的分子活 化，从而使人感到室内空气更加恶臭。此外，加热导致的室内温度的升高为细菌繁殖提 供了有利环境。综上所述，由于现有技术的辐射加热体系不具有纯化室内空气的能力， 因此室内空气变得更加恶臭，室内的细菌生长更快。因此，需要开发一种能纯化室内空气的辐射加热体系。技术方案本专利技术旨在解决现有技术中的上述问题，并且本专利技术的一个目标为提供一种由 于其高的光催化性能——甚至在可见区域中——而不仅可施用于外部物品也可施用于内 部物品的光催化涂料组合物。本专利技术的另一个目标为提供一种具有所述光催化涂料组合物用以纯化室内空气 的辐射加热体系。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光催化涂料组合物，该组合物含有5-20重 量％的羟基磷灰石涂敷的光催化剂、5-15重量％的基于二氧化硅的粘合剂、1-5重量％ 的丙烯酸乳液、0.1-1重量％的增稠剂和54-85重量％的水。所述羟基磷灰石涂敷的光催化剂优选覆盖比率在5-36%范围内。所述羟基磷灰石涂敷的光催化剂优选平均粒径在l-250nm范围内。所述光催化剂优选选自二氧化钛、氧化锌、氧化锆、氧化锡、三氧化二钒，及 其组合。所述增稠剂优选为黄原胶。本专利技术的光催化涂料组合物优选用于制备辐射加热体系。根据本专利技术的另一个方面，提供了一种具有所述光催化涂料组合物的辐射加热 体系。特别地，本专利技术的辐射加热体系含有一个基板、一个加热层和一个辐射热放射层。所述基板优选为一种不锈钢板(SUS)或铝板。所述加热层优选至少由有机硅、聚四氟乙烯或玻璃纱包覆的镍-铬丝形成。所述辐射热放射层优选通过将一种无机辐射材料、20-25重量％的烷氧基硅烷粘合剂和10-15重量％的醇类溶剂的混合物施用于所述基板然后干燥溶剂而形成，所述无 机辐射材料由6-12重量％的Ti02、20-30重量％的Si02、5-10重量％的Zr02、5-10重 量％的八1203、5-10重量％的Fe203、5-10重量％的^/表示的材料。磷灰石的一个代表性实例为分子式为 Ca10 (P04) 6 (OH) 2的羟基磷灰石。术语“覆盖比率”定义为通过计算第一材料被第二材料吸附或占据的表面积与 第一材料总表面积的比、再乘以100而得到的值。附图说明本专利技术的上述及其他目标、特征及其他优点将从以下结合附图的详细描述中更 清楚地理解，其中图1展示了本专利技术一个实施方案的辐射加热体系的结构；图2为在可见光照射下本专利技术组合物中乙醛去除率的试验报告；图3为在可见光照射下本专利技术组合物中氨去除率的试验报告；图4为在UV照射下本专利技术组合物中乙醛去除率的试验报告；图5为在UV照射下本专利技术组合物中氨去除率的试验报告；图6为对大肠埃希氏杆菌(Escherichia coli)、金黄葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)的抗菌活性的试验报告；图7为图6试验报告中所附大肠埃希氏杆菌的抗菌活性说明图；图8为图6试验报告中所附金黄葡萄球菌的抗菌活性说明图；图9为图6试验报告中所附鼠伤寒沙门氏菌的抗菌活性说明图；和图10为一种含有本专利技术光催化涂料组合物的辐射加热体系的远红外发射图。具体实施例方式现将对本专利技术的优选实施方案进行详细描述。本专利技术提供了一种光催化涂料组合物，该组合物含有5-20重量％的羟基磷灰 石涂敷的光催化剂、5-15重量％的基于二氧化硅的粘合剂、1-5重量％的丙烯酸乳液、 0.1-1重量％的增稠剂和54-85重量％的水，基于该组合物的总重量计。所述羟基磷灰石涂敷的光催化剂为所述光催化涂料组合物的一种极重要的组 分。常规光催化剂随时间的流逝易于与它们的载体(或负载)分离，因为它们除了分解 污染物也会分解载体。相比而言，本专利技术光催化涂料组合物中所用的磷灰石涂敷的光催 化剂可避免光催化剂与作为载体的磷灰石直接接触，从而防止光催化剂与载体分离。此 外，磷灰石由于其多孔结构而改进了吸附污染物的能力，从而使光催化剂能有效地分解 污染物。所述光催化剂可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化涂料组合物，其含有５－２０重量％的羟基磷灰石涂敷的光催化剂、５－１５重量％的基于二氧化硅的粘合剂、１－５重量％的丙烯酸乳液、０．１－１重量％的增稠剂和５４－８５重量％的水。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：李光性，许东烈，李章睦，
申请(专利权)人：株式会社韩国能源，
类型：发明
国别省市：KR