一种具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层制造技术

本实用新型专利技术涉及一种光催化和防静电复合功能的自洁涂层，包括封闭层（2）、防静电层（3）、光催化层（4）；封闭层（2）涂覆在基材（1）表面，在封闭层（2）上复合防静电层（3），最后在防静电层（3）上复合光催化层（4）。具体来说是通过使可见光响应的光催化材料与防静电材料在基材表面附着相结合的办法，在不同建筑物外部装饰材料表面上实现防污、防尘、光催化自清洁功能。产品由封闭层、防静电层、光催化层组成自洁涂层；封闭层涂覆在基材表面，在封闭层上复合防静电层，最后在防静电层上复合光催化层，是一种既具备可见光条件下自清洁，又有防尘功能的新型自洁涂层，主要应用在建筑屋面、建筑幕墙、墙面装饰、玻璃表面和市政交通工程建设和改造工程项目中。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光催化和防静电复合功能的自洁涂层及其生产方法，具体来说是指采用涂覆法在不同建筑物外部装饰材料表面上实现防污、防尘、光催化自清洁功能。产品主要应用在建筑屋面、建筑幕墙、墙面装饰、玻璃表面和市政交通工程建设和改造工程项目中。
技术介绍
建筑外墙用自洁涂层通常是通过表面超亲水性，使得污染物在雨水冲洗下自然脱落，从而实现自清洁功能。但在实际应用中，由于传统自洁涂层材料的超亲水性能是在太阳光照射条件下实现的，所以在阴雨天气下传统自洁涂层材料的超亲水性能大打折扣。另外干燥的天气，基材表面在自然环境作用下容易积累静电荷，这些静电荷易吸附空气中细小尘埃，也不能通过光催化反应使其分解，这些细小尘埃长期的积累会让涂层失去原具有的亲水性能从而失去自洁效果。这两点不足导致普通自洁涂层在外墙上应用达不到理论设计的自洁效果。随着现代社会的进步生活质量的提高，人们日益追求健康时尚的生活方式，在建筑物外部装饰、墙面装饰、玻璃表面、公共工程建设等方面自洁涂层的需求与日俱增，特别是防污、防尘性能出色的自洁涂层的需求市场巨大。目前在全球范围内传统自洁涂层材料都存在工作性差、自洁效果不显著等缺陷。
技术实现思路
本技术目的是针对上述不足之处，提出一种光催化和防静电复合功能涂层，其特征在于通过使可见光响应的光催化材料与防静电材料在基材表面附着相结合的办法，实现了一种应用在建筑外墙领域，既具备可见光条件下自清洁，又有防尘功能的新型自洁涂 层。本技术一种具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层是通过以下技术方案实现:—种光催化和防静电复合功能的自洁涂层，包括封闭层、防静电层、光催化层；封闭层涂覆在基材表面，在封闭层上复合防静电层，最后在防静电层上复合光催化层。所述的基材选用水泥板、玻璃、铝板、大理石、人造石、陶瓷中的一种。所述的封闭层采用有机硅防水剂、环氧树脂乳液、聚丙烯乳液中的一种或一种以上，配置成质量百分浓度为0.5%-5%的封闭底剂悬浊液，以0.01-0.2 L/m2量在基材表面喷涂而成。所述的防静电层采用纳米SnO2、纳米SiO2、纳米Ag20、成膜剂、成膜助剂按一定比例分散在醇类溶剂中制成防静电原液，经高速搅拌均匀后，在封闭层表面均匀喷涂2-4次制成。所述光催化层采用市售纳米二氧化钛固体粉剂或溶剂，配置成质量百分浓度为0.1%-2%的悬浊液，以0.01-0.1 L/m2量在防静电涂层表面喷涂制备。一种具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层的生产方法如下:I)基材表面进行水洗或酸洗处理，去除基材表面灰尘、污垢、杂质，再采用自然烘干2-8h或鼓风干燥l-4h。保证基材表面洁净干燥。所述的基材选用水泥板、玻璃、铝板、大理石、人造石、陶瓷中的至少一种；2)配置质量百分浓度为0.5%-5%的封闭底剂悬池液,用喷枪在洁净干燥后的基材表面均匀喷射，喷涂量控制在0.01-0.2L/m2，喷涂完成后自然干燥30分钟-90分钟或鼓风干燥10分钟-60分钟，形成封闭层；所述的封闭底剂采用有机硅防水剂、环氧树脂乳液、聚丙烯乳液中的一种或一种以上；3)将溶剂、纳米Sn02、SiO2, Ag20、成膜剂、成膜助剂按照下述重量百分配比混合，搅拌均匀后制成防静电材料原液。其中原料重量百分配比为:成膜剂1-10%成膜助剂0-1.5%纳米SnO20-2%纳米Ag 2O0-1.5%纳米SiO20-5%溶剂35-55%去离子水35-60%所述的成膜剂选用氟碳树脂、硅烷树脂、丙烯酸树脂、丁二烯树脂、聚氨酯成膜剂、硝酸纤维成膜剂中的一种或几种；所述的成膜助剂选用低分子蜡类分散剂、醚醇类高聚物、聚已二醇、醇酯十二中的一种或几种；所述的纳米SnO2选用固含量在10%粒径在5_10纳米的线状晶体透明液体；所述的纳米Ag2O选用粒径在5-20纳米左右的氧化银胶体溶液；所述的纳米SiO2选用粒径在5-10纳米的片状SiO2溶胶体；所述的溶剂选用甲醇、乙醇、丙醇、乙二醇、丙三醇中的至少一种；4)将配置好防静电材料原液注入化学合成反应釜中，转速控制在300-600转/分钟，温度控制在60-80°C，搅拌5-10小时，搅拌均匀；5)将搅拌结束后的液体在20_40°C条件下陈化1-5小时，自然冷却至室温，即得防静电材料；6)采用上述防静电材料，利用口径在1.2以下的自动空气喷枪，喷枪口距离基材表面10-20cm，横向、纵向均匀喷涂2-4次，喷涂后仔细观察被喷涂的基材表面，确保无明显厚薄不均、无流挂、无气泡、无花纹、无遗漏，喷涂结束形成防静电层；7 )待基材表面形成防静电涂层后可通过低温加热或常温下养护的方式，使成膜材料发生缩合反应，形成硬化涂膜，这种硬化过程在1-48小时之间，根据具体施工环境温度而定；8)配置质量百分浓度为0.1%-2%的可见光光触媒悬浊液，用喷枪在喷涂有防静电涂层后的基材表面均匀喷射，喷涂量控制在0.01-0.lL/m2，喷涂完成后风干5分钟-30分钟或自然干燥10分钟-60分钟，形成光催化和防静电复合功能的自洁涂层；所述的可见光光触媒采用市售纳米二氧化钛固体粉剂或溶剂，优选用日本CON公司可见光光触媒或TOTO公司可见光光触媒；本技术的有益效果是:I使用该自洁体系施工后的涂层可以表现出良好的超亲水性能，即使在无光照的情况下，如夜晚、阴天也有良好的超亲水性能，克服单一光催化涂层须有紫外光照射条件下才具有自洁功能的弱点。2本涂层的亲水性能非常好，水接触角测试结果在5°以下。3本涂层表面电阻值在IO6-1O8 Ω.cm，能够起到很好防静电效果。4本涂层中纳米线状晶体结构在外表面形成微小的纳米绒毛状凹凸结构，达到降低尘埃与涂层间的分子吸引力，使得灰尘很容易被雨水自然冲刷干净。5本涂层材料无色透明，不影响基材表面颜色及装饰效果。6本涂层厚度仅为0.5-2微米，便于控制成本，同时更好的在市场中大面积推广。以下结合附图对本技术作进一步说明:附图说明图1是具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层的结构示意图。具体实施方式参照附图1，一种具有光催化和防静电复合功能的自洁涂层包括基材1、封闭层2、防静电材料3、可见光响应的光催化层4 ;被涂覆基材I上复合封闭层2，在封闭层2上复合有防静电层3,在防静电层3上复合有可见光响应的光催化层4。实施案例1:I)对需要进行自清洁处理的水泥板表面进行酸洗处理，去除水泥板表面灰尘、污垢、杂质，再采用自然烘干2h，保证基材表面洁净干燥。2)配置质量百分浓度为0.5%的有机硅防水剂悬浊液，用喷枪在洁净干燥的基材表面均匀喷射，喷涂量控制在0.lL/m2，喷涂完成后自然干燥60分钟，形成封闭层。3)按照重量百分配比将成膜剂氟碳树脂5kg(5%)、成膜助剂聚已二醇0.1 kg(0.1%)、5nm的纳米氧化锡2kg (2% )>20m的纳米氧化银0.5kg (0.5%)> IOnm的纳米氧化娃Ikg (1%)、甲醇35kg (35%)、去离子水56.4kg (56.4%)、搅拌均匀后制成防静电材料原液备用。4)将配置好防静电材料原液注入化学合成反应釜中，转速控制在300转/分钟，温度控制在80°C，搅拌5小时，搅拌均匀；5)将搅拌结束后的液体在40°C条件下陈化4小时，自然冷却至室温，即得防静电材料；6)采用上述防静电材料，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光催化和防静电复合功能的自洁涂层，其特征在于：包括封闭层（2）、防静电层（3）、光催化层（4）；封闭层（2）涂覆在基材（1）表面，在封闭层（2）上复合防静电层（3），最后在防静电层（3）上复合光催化层（4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：熊吉如，方寅生，陶婷婷，许升，
申请(专利权)人：南京倍立达新材料系统工程股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：