本發(fā)明涉及一種添加納米二氧化鈦的無機(jī)涂料及其制備方法，屬于建筑涂料制備領(lǐng)域。該涂料用于內(nèi)墻，對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的有害氣體具有強(qiáng)烈的光觸媒氧化降解能力。用于建筑外墻，具有良好的自潔性能。
背景技術(shù)：
隨著人們生活水平的提高。需要對(duì)墻面涂料賦于它更多環(huán)保的性能。對(duì)內(nèi)墻涂料而言，除了一般的裝飾性能外，還希望內(nèi)墻涂料能有效分解室內(nèi)許多裝飾材料釋放出的威脅人體健康的有害氣體。對(duì)外墻涂料而言，除了能保護(hù)墻體外，還希望外墻涂料具有自潔功能，從而降低建筑物的維護(hù)費(fèi)用。納米二氧化鈦粒子在能量大于其半導(dǎo)體能帶光子照射下會(huì)產(chǎn)生空穴，其對(duì)于環(huán)境中的污染物具有強(qiáng)烈的氧化降解能力，是凈化環(huán)鏡的優(yōu)良功能材料。近年來，涂料中使用納米二氧化鈦得到廣泛的重視。但是，就目前的技術(shù)水平而言，要獲得納米二氧化鈦產(chǎn)品仍然昂貴。因?yàn)榧{米二氧化鈦多數(shù)情況下是在液相中形成的，其干燥過程中，顆粒會(huì)發(fā)生團(tuán)聚，控制顆粒的團(tuán)聚成為制備納米二氧化鈦成敗的關(guān)鍵。為了控制顆粒團(tuán)聚，除了需要選擇有效的分散劑外，還必需利用特殊的干燥方法，如真空干燥，用無水乙醇干燥法。這些干燥工藝措施的使用都會(huì)大大提高納米二氧化鈦的生產(chǎn)成本。本發(fā)明針對(duì)無機(jī)涂料在漿料中使用納米二氧化鈦的特性，提出了全新的納米二氧化鈦涂料的制備方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明為了解決納米二氧化鈦在干燥、鍛燒過程中的顆粒易團(tuán)聚的問題，以致生產(chǎn)出成本低、適合在無機(jī)涂料中使用的納米二氧化鈦。對(duì)涂料中使用的納米二氧化鈦，提出了一種全新的制備方法。
本發(fā)明提供的納米二氧化鈦無機(jī)涂料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：
鉀水玻璃 3-10%、鋰水玻璃 1-5%、硅溶膠 15-40%、乙二醇丁醚 0?2-1%、
三聚磷酸鉀 0?5-1?5%、硅聚醚改性復(fù)合消泡劑 0?3-1?5%、
烷基硅流平劑[型號(hào)BCD-512] 0?2-1?2%、硅酸鎂鋁 0?3-1%、羥乙基纖維素 0?3-1%、異噻唑啉酮 0?05-0?15%、石英粉 5-15%、鍛燒高嶺土 2-12%、硫酸鋇 1-10%、
硅灰石 5-15%、滑石 2-10%、 鈦白粉 0?15-15%、無機(jī)顏料 0-10%、
納米二氧化鈦 0?5-1?5%、去離子水15-30% 。
本發(fā)明還公開一種納米二氧化鈦無機(jī)涂料制備方法，步驟如下：
步驟1：含有納米二氧化鈦漿料的制備
水熱反應(yīng)釜中加入去離子水，不斷攪拌下再加入Ti(S04)2于該水熱反應(yīng)釜中，并將Ti(S04)2溶液的濃度配制成0?2~0?8 mol/L；加氨水調(diào)節(jié)PH值到0?1~0?5；
密封所述反應(yīng)釜后，將反應(yīng)釜加熱到150 °C ~ 220 °C，達(dá)到水熱反應(yīng)溫度后，水熱反應(yīng)進(jìn)行到6~18小時(shí)；所述水熱反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將所述水熱反應(yīng)釜冷卻到常溫，再加入Ba(0H)2，得到含有納米二氧化鈦的漿料；
其中投入的Ti(S04)2、Ba(0H)2 以及所述漿料里產(chǎn)生的納米二氧化鈦三者之間的比列為：
Ti(S04)2 ：Ba(0H)2 ：納米二氧化鈦 = 120 ：85?6 ：40 。
步驟2：填料的制備
按無機(jī)涂料的配方比列稱?。菏⒎?、鍛燒高嶺土、硫酸鋇、硅灰石、滑石、鈦白粉 、無機(jī)顏料、去離子水以及三聚磷酸鉀并加入到球磨中，球磨10小時(shí)，漿料過200目篩，進(jìn)入砂磨 機(jī)超細(xì)研磨，研磨至物料細(xì)度D50 0?5-2微米，獲得填料；
步驟3：無機(jī)涂料的制備
按無機(jī)涂料的配方比列稱?。衡浰Ａ?、鋰水玻璃、硅溶膠、乙二醇丁醚 、硅聚醚改性復(fù)合消泡劑、烷基硅流平劑、硅酸鎂鋁 、羥乙基纖維素、異噻唑啉酮和所述的含納米二氧化鈦的漿料并加入到高速攪拌機(jī)，然后加入研磨后的所述填料，先高速攪拌1-3小時(shí)，再低速攪拌1-3小時(shí)，即完成無機(jī)涂料的制備。
本發(fā)明的制備方法使用Ti(SO4)2作為原料，通過氨水控制PH值，在水熱條件下，形成納米二氧化鈦。該納米二氧化鈦形成后存在于酸性溶液中，其酸跟SO3=用Ba(OH)2進(jìn)行中和，在溶液中除納米二氧化鈦外，還形成BaSO4，該成份是墻體用涂料可以利用的一種填料成份。將上述的生成物直接加入到涂料中使用，涂料中就獲得了高性能的納米二氧化鈦。這里獲得的納米二氧化鈦比一般購買的納米二氧化鈦更細(xì)，降解有害氣體的功能更強(qiáng)，省去了制備納米二氧化鈦過程中干燥、鍛燒、粉碎的工藝過程，降低了生產(chǎn)納米二氧化鈦涂料的成本。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明提出的納米二氧化鈦無機(jī)涂料，其由下列重量百分比含量的原料配制而成：
鉀水玻璃 3-10%、鋰水玻璃 1-5%、硅溶膠 15-40%、乙二醇丁醚 0?2-1%、
三聚磷酸鉀 0?5-1?5%、硅聚醚改性復(fù)合消泡劑 0?3-1?5%、
烷基硅流平劑[型號(hào)BCD-512] 0?2-1?2%、硅酸鎂鋁 0?3-1%、羥乙基纖維素 0?3-1%、
異噻唑啉酮 0?05-0?15%、石英粉 5-15%、鍛燒高嶺土 2-12%、硫酸鋇 1-10%、
硅灰石 5-15%、滑石 2-10%、 鈦白粉 0?15-15%、無機(jī)顏料 0-10%、
納米二氧化鈦 0?5-1?5%、去離子水15-30% 。
根據(jù)不同的需要，本發(fā)明提出的無機(jī)涂料還可以按照如下的配方表選擇使用。
當(dāng)選定納米二氧化鈦無機(jī)涂料的配方后，其制備方法，可以按如下步驟進(jìn)行：
步驟1：含有納米二氧化鈦漿料的制備
在水熱反應(yīng)釜中加入去離子水，不斷攪拌下再加入120公斤的Ti(S04)2于該水熱反應(yīng)釜中，并將Ti(S04)2溶液的濃度配制成0?2~0?8 mol/L；加氨水調(diào)節(jié)PH值到0?1~0?5；
密封所述反應(yīng)釜后，將反應(yīng)釜加熱到150 °C ~ 220 °C，達(dá)到水熱反應(yīng)溫度后，水熱反應(yīng)進(jìn)行到6~18小時(shí)；
所述水熱反應(yīng)結(jié)束后，停止加熱，將所述水熱反應(yīng)釜冷卻到常溫，再加入85?6公斤的Ba(0H)2，得到含有40公斤納米二氧化鈦的漿料；
根據(jù)需要,投入的Ti(S04)2、Ba(0H)2 以及所述漿料里產(chǎn)生的納米二氧化鈦三者之間的比列為：Ti(S04)2：Ba(0H)2：納米二氧化鈦 = 120 ：85?6：40 。
步驟2：填料的制備
按無機(jī)涂料的配方比列稱?。菏⒎?、鍛燒高嶺土、硫酸鋇、硅灰石、滑石、鈦白粉 、無機(jī)顏料、去離子水以及三聚磷酸鉀并加入到球磨中，球磨10小時(shí)，漿料過200目篩，進(jìn)入砂磨 機(jī)超細(xì)研磨，研磨至物料細(xì)度D50 0?5-2微米，獲得填料；
步驟3：無機(jī)涂料的制備
按無機(jī)涂料的配方比列稱?。衡浰Ａ?、鋰水玻璃、硅溶膠、乙二醇丁醚 、硅聚醚改性復(fù)合消泡劑、烷基硅流平劑[型號(hào)BCD-512]、硅酸鎂鋁 、羥乙基纖維素、異噻唑啉酮和所述的含納米二氧化鈦的漿料并加入到高速攪拌機(jī)，然后加入研磨后的所述填料，先高速攪拌1-3小時(shí)，再低速攪拌1-3小時(shí)，即完成無機(jī)涂料的制備。
本發(fā)明使用Ti(SO4)2作為原料，通過氨水控制PH值，在水熱條件下，形成納米二氧化鈦。該納米二氧化鈦形成后存在于酸性溶液中，其酸跟SO3=用Ba(OH)2進(jìn)行中和，在溶液中除納米二氧化鈦外，還形成BaSO4，該成份是墻體用涂料可以利用的一種填料成份。將上述的生成物直接加入到涂料中使用，涂料中就獲得了高性能的納米二氧化鈦。這里獲得的納米二氧化鈦比一般購買的納米二氧化鈦更細(xì)，降解有害氣體的功能更強(qiáng)，省去了制備納米二氧化鈦過程中干燥、鍛燒、粉碎的工藝過程，降低了生產(chǎn)納米二氧化鈦涂料的成本。