專利名稱：一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液及制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬建筑復合噴涂液及其制備和應用領域，特別是涉及一種抗菌防霉自清潔空氣 凈化環(huán)保噴涂液及制備和應用。
背景技術：
人們約有80%的時間是在室內度過的，大量化學建筑材料和日用化學品的使用，會向 室內不停地散發(fā)出各種空氣污染物，同時由于空調的普遍使用，人們生活的空間越來越封 閉化，使得不能通過自然通風換氣的方法改善室內空氣的污染狀況，更何況由于汽車尾氣 和工業(yè)廢氣等對大氣的污染，使得城市已無清潔的室外空氣可換，因此為了改善人們生存 的室內空氣的質量，諸如空氣凈化器和空氣清新劑等商品己受到消費者的重視。直接在建筑涂料等建筑材料中添加能凈化空氣的組分可得到各種環(huán)保型新產品。 通過光激發(fā)可以在半導體光催化劑表面產生具有強氧化性的活性物種，如羥基自由基 和活性氧等，能將空氣中幾乎所有的污染物，如可揮發(fā)性有機污染物(甲醛、苯、甲苯和 二甲苯等)、無機氣體污染物(氨氣、硫化氫、氮氧化物、二氧化硫和一氧化碳等)以及 微生物(細菌、霉菌和病毒等)氧化降解成簡單無毒無害物(如二氧化碳和水)，使光催 化劑具有廣譜性的殺菌、防霉和消除空氣污染的作用，從而廣泛地作為功能組分添加到涂料和各種建筑材料(如瓷磚等)中，制成環(huán)保型升級產品。由于二氧化鈦具有優(yōu)異的光化學穩(wěn)定性，對環(huán)境無毒無害，并且由于二氧化鈦光催化 劑特有的能帶結構使得在光激發(fā)的二氧化鈦上生成的活性物種羥基自由基具有很強的氧 化性，其氧化能力比臭氧和單質氟還強，能將幾乎所有的污染物完全降解，因而是應用最 廣泛的光催化劑。氧化鐵半導體因為能吸收部分可見光，也常作為光催化劑使用。專利CN1420146、 CN1454944A、 CN101139471、 C畫1153137、 C畫1177586A、 CN101195719A、 CN101245211A、 CN1583901A、 CN1521223和CN1557891A等公開了一 些環(huán)保涂料。在這些專利中將傳統(tǒng)涂料中的基料(主要是各種高分子樹脂乳液)、二氧化 鈦光催化劑、抗菌劑以及其它助劑(如潤濕劑、分散劑、流平劑等)混合后制成環(huán)保功能 涂料，使涂層具有抗菌、防霉和凈化空氣的功能。CN1424365、 CN1736586A和CN101177554A等專利公開了一些涂料的功能添加物， 主要是將二氧化鈦光催化劑、分散劑、抗菌劑和潤濕劑等混合制成添加物，然后添加到傳統(tǒng)涂料中，賦予涂料抗菌、防霉和自清潔等新功能。CN140358等專利公開了一種技術，將納米二氧化鈦光催化劑等組分直接添加到瓷磚 釉料中，燒制成具有抗菌、自清潔功能的瓷磚。由于二氧化鈦光催化過程中產生的羥基自由基的強氧化性，使得在氧化降解污染物的同時，也會氧化降解涂料中的各種有機高分子物質，如氧化降解作為涂料中的主要成膜基 料的樹脂等，加速了涂料的老化過程。另一方面，涂料中的主體是成膜物質樹脂，將二氧 化鈦光催化劑直接與樹脂等成膜物質混合制成涂料，必然會因成膜物質對二氧化鈦的包裹 作用，使得二氧化鈦降解污染物的能力顯著降低。專利CN1459476和CN101067056A試 圖通過在二氧化鈦表面形成包覆層，使可光催化降解的高分子成膜物質與光催化劑隔離 開，避免光催化劑對涂料的降解老化的影響，但仍然不能解決成膜物質對已經包覆處理的 光催化劑的包裹作用。專利CN101037553A公開了在施工中在傳統(tǒng)涂層與自清潔涂層間增 加一個不可光降解的無機隔離層，以避免傳統(tǒng)涂層的光催化老化。將二氧化鈦光催化劑直接添加到瓷磚釉料中，會帶來兩個問題。 一是在瓷磚的高溫燒 制過程中，會因二氧化鈦光催化劑顆粒長大和晶型轉變，顯著地降低其光催化活性，同時 由于釉料對二氧化鈦的覆蓋，也會降低二氧化鈦的光催化活性；二是釉料中添加二氧化鈦 等功能組分后，會使燒成的瓷磚的鈾面光潔度受到影響，增加了鈾面燒制的技術難度。因此，為解決上述問題，本發(fā)明研究了一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液及其 制備方法。發(fā)明內容本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液及制備 和應用，該抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液全部由光化學穩(wěn)定的無機組分復合而成， 通過多功能組分的復合，實現(xiàn)了三種功能的協(xié)同增強結合，且制備方法簡單，對環(huán)境友好， 具有良好的工業(yè)效益，可實現(xiàn)工業(yè)化生產。本發(fā)明的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組 成0.5 20%改性吸附劑，0.1 10%納米光催化劑，0.1 10%粘結成膜劑，0.01 5%分散 劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為 1 30%。所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成l 10%改性吸附劑，0.5 5%納米光催化劑，0.5 5%粘結成膜劑、0.1 2%分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為2 15%;所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成2.1 %改性吸附劑，0.6%納米光催化劑，1.3%粘結成膜劑，0.3%分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為9.1%;所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成1.7%改性吸附劑，1.0%納米光催化劑，1.6%粘結成膜劑，0.4%分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為9.1%;所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成3.0%改性吸附劑，1.4%納米光催化劑，2.2%粘結成膜劑，0.6%分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為7.2%;所述的改性吸附劑是吸附劑經抗菌防霉離子的可溶性混合鹽溶液浸漬和離子交換處理制得；其中吸附劑選自蒙脫土、膨潤土、硅藻土、活性氧化鋁、沸石分子篩、硅膠中的一種或幾種的混合物；抗菌防霉離子為Ag+、 Z^+或C^+;抗菌防霉離子的可溶性混合鹽 選自銀、銅或鋅的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物中的一種或幾種的混合物；所述的光催化劑為原生粒徑1 100nm的Ti02與Fe203的混合物，其中Ti02和Fe203 在噴涂液中的重量百分比為0.1 10%;優(yōu)選的光催化劑為原生粒徑5 50nrn的Ti02與Fe203的混合物，其中Ti02和Fe203 在噴涂液中的重量百分比為0.5 5%;所述粘結成膜劑為水玻璃、硅鋁酸鹽或其兩者的混合物；所述分散劑為六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉或其兩者的混合物；本發(fā)明的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液的制備方法，包括(1) 將光催化劑粉末經無機強酸酸溶處理，控制酸溶pH值為1 4，制成光催化劑溶膠；(2) 將吸附劑與抗菌防霉離子的可溶性混合鹽溶液100: 1~30混合，通過浸漬和離子 交換處理1 3小時，制成改性吸附劑，并與粘結成膜劑和分散劑混合均勻形成懸浮液；(3) 在劇烈攪拌下，將光催化劑溶膠與上述步驟(2)的懸浮液按l: 0.1 10重量比 混合，攪拌均勻得到光催化劑負載在改性吸附劑上的噴涂液前體；(4) 將上述噴涂液前體經磨砂、超聲和球磨分散處理后，經200目的濾網(wǎng)或濾布過濾 得到抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液。所述步驟(1)中的光催化劑為原生粒徑l 100nm的TiO2與Fe2O3的混合物，其中Ti02和Fe2Cb的質量比1: 0.1 10，該光催化劑的固含量為0.5 5%重量份。所述步驟(1)中的無機強酸為鹽酸、硝酸或硫酸，酸溶的pH值為1.5 3.0。 所述步驟(2)中的抗菌防霉離子的可溶性混合鹽選自銀、銅或鋅的硝酸鹽、硫酸鹽、 氯化物中的一種或幾種的混合物；粘結成膜劑為水玻璃、硅鋁酸鹽或其兩者的混合物，其 在噴涂液的濃度為0.1 10%;分散劑為六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉或其兩者的混合物，其 在噴涂液中的濃度為0.01 5%。本發(fā)明的噴涂液可以用于噴涂在墻面、瓷磚、玻璃等建筑物上，形成透明的具有抗菌 防霉、自清潔和凈化空氣的環(huán)保涂層，不但適合于新建筑物，也可對在用建筑物進行噴涂 處理，達到抗菌防霉和凈化空氣的目的，可以廣泛應用于墻面、瓷磚、玻璃、石膏板、家 具等建筑物或物品的抗菌防霉和自清潔處理，同時能吸附降解污染物，使室內空氣得以凈 化。本發(fā)明提供的噴涂液不但施工便利，應用范圍廣，而且具有形成的噴涂層穩(wěn)定等優(yōu)點。 具體地說，與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的噴涂液及其制備方法具有以下優(yōu)點。本發(fā)明的噴涂液第一個優(yōu)點是，噴涂液在組成上都是光化學穩(wěn)定的無機物，因此噴涂 液自身以及由噴涂液形成的涂層都具有優(yōu)良的穩(wěn)定性。本發(fā)明的噴涂液第二個優(yōu)點是，通過本發(fā)明提供的制備方法，各個功能組分間協(xié)同復 合，使噴涂液的效果更佳。本發(fā)明的噴涂液第三個優(yōu)點是，采用納米Ti02和納米Fe203復合光催化劑，使噴涂液 在更寬的光譜范圍內能夠發(fā)揮其光催化自清潔、殺菌防霉和降解空氣中污染物的作用。Ti02 光催化劑最長吸收波長約為388納米，即只能利用紫外光。雖然在Ti02光催化劑的可見光 敏化方面進行了大量的研發(fā)工作，但迄今為止，Ti02的可見光有效利用率仍然非常有限， 本發(fā)明提供的復合光催化劑，利用Fe203在可見光區(qū)的吸收(Fe203的最大吸收波長為563 納米)，使得本發(fā)明的噴涂液在室內光照條件下具有更好的光催化效果。Ti02光催化涂層 還具有親水性甚至超親水性，因此借助光催化親水性和對油污的氧化降解作用，使涂層具有自清潔功能。本發(fā)明的噴涂液第四個優(yōu)點是，通過本發(fā)明提供的制備方法，將具有抗菌防霉功能的 Ag+、 Z^+和C^+通過浸漬或離子交換等途徑負載在吸附劑上，從而使這些離子具有緩釋 作用，使得噴涂液具有長效的抗菌防霉功能。本發(fā)明的噴涂液第五個優(yōu)點是，通過本發(fā)明提供的制備方法，使得光催化劑能夠負載 在改性吸附劑上，進一步提高了噴涂液的光催化效率。因為雖然光催化對污染物具有廣譜性的凈化能力，但相對于吸附而言，光催化降解凈化速度要慢得多，而且光催化雖然能夠 最終將污染物降解成C02和H20等無毒無害物質，但光催化過程中有時會產生一些有害的 中間物，因此本發(fā)明通過將光催化劑與改性吸附劑的負載復合，達到了以下目的和效果(1)借助吸附劑對污染物的快速吸附，實現(xiàn)對污染物的快速凈化，包括對光催化可能產 生的中間物的快速吸附固定，(2)污染物在吸附劑上的吸附是一個污染物富集濃縮的過程，為光催化劑提供了一個較高污染物濃度環(huán)境，加快了光催化降解過程，(3)通過光催化劑降解污染物，又使得吸附在吸附劑上的污染物減少，使吸附劑實現(xiàn)了部分原位再生， 從而延長了吸附劑的使用壽命。本發(fā)明的噴涂液第六個優(yōu)點是，由于將抗菌防霉離子緩釋抗菌與光催化殺菌復合在一 起， 一方面提高了噴涂液抗菌防霉的能力，另一方面由于在夜間等無光照條件下，借助緩 釋離子的作用，達到了全天候的高效抗菌防霉的目的。本發(fā)明的噴涂液第七個優(yōu)點是，噴涂液噴涂在墻面、瓷磚、玻璃、鋁合金構件和漆板 等構筑物上形成極薄的透明噴涂膜層，對原構筑物的外觀如顏色和光潔度等不產生影響。測試方法抗菌性能測試按QB/T 2591—2003《抗菌塑料——抗菌性能試驗方法和抗菌效果》進 行，只是將標準中的塑料樣品改成載波玻璃片。試驗時，先將載波玻璃片清洗干凈，烘干 保存在無菌室。在相同工藝條件下將噴涂液噴涂在玻璃片上，在無菌室晾干，得到抗菌測 試樣品。菌種選用金黃色葡萄球菌ATCC 6538。自清潔性能測試是直觀觀測的半定量結果。將噴涂液噴涂在250*250*10 (mm)的瓷 磚釉面，晾干制成處理的瓷磚樣品，將瓷磚樣品放置于樓頂集中通風設備的隔離層，40天 后觀察瓷磚試樣表面的清潔狀況，以差、 一般、良和優(yōu)四個級別進行評價。凈化性能測試是在自制的凈化裝置上進行的。凈化裝置是一個一面可拆卸的密閉的 1000*1000*1000 (mm)的不銹鋼立方箱體，在正上方安裝6W藍黑紫外燈管(主波長為 365nm)或2W節(jié)能燈(主要是由三原色組成的可見光)，并安裝了微風扇。測試時將與自 清潔試驗中相同的瓷磚樣品置于測試箱的底部正中，向箱體中注入甲醛溶液，使箱體中初 始甲醛濃度約為50mg/m3，然后開啟電扇和開燈進行凈化處理，處理l小時后取樣分析箱 體中的甲醛濃度，按下式計算凈化效率凈化效率=(甲醛初始濃度一凈化l小時后甲醛濃度)/甲醛初始濃度X100X 。有益效果(1 )本發(fā)明的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液全部由光化學穩(wěn)定的無機組分復合而 成，通過多功能組分的復合，實現(xiàn)了三種功能的協(xié)同增強結合將銀、銅和鋅離子緩釋的 抗菌防霉功能與光催化殺菌防霉功能相結合；將吸附凈化與光催化氧化降解凈化的空氣凈 化功能相結合；以及將光催化表面親水性和氧化降解油污的自清潔功能相結合；(2) 該制備方法操作簡單，對環(huán)境友好，具有良好的工業(yè)效益，可實現(xiàn)工業(yè)化生產；(3) 將該噴涂液經過噴涂等工藝可在墻面、瓷磚、玻璃等建材或構筑物上，形成透明的 超薄涂層，既賦予建材或構筑物抗菌防霉、自清潔和凈化空氣等多種環(huán)保功能，又不影響 其外觀。
具體實施方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而 不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定 的范圍。實施例1(1) 稱量1.0克原生粒徑為18納米的二氧化鈦光催化劑和1.0克原生粒徑為26納米 的氧化鐵光催化劑粉末，加入150克去離子水中，在攪拌條件下，用鹽酸調節(jié)懸浮液的pH 為2.2，繼續(xù)攪拌制成光催化劑溶膠。(2) 稱量0.2克硝酸銀、0.2克氯化鋅和0.2克硫酸銅，溶解在150克去離子水中， 制成抗菌防霉離子的混合溶液；將3.0克蒙脫土和3.0克e沸石分子篩粉末加入到混合溶 液中，攪拌2小時，通過浸漬和離子交換，得到抗菌防霉離子緩釋改性吸附劑懸浮液。(3) 在攪拌條件下，將4.0克水玻璃和1.0克六偏磷酸鈉滴加到改性吸附劑懸浮液中， 形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中制得的光催化劑溶膠加入到步驟(3)中制 得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，在砂磨機中分散2小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品S1。所制得的噴涂液S1的組成為光催化劑0.6%，改性吸附劑2.1%，成膜劑1.3%，分散劑0.3%，余為去離子水?？咕烂闺x子的鹽在改性吸附劑中的含量為9.1%。實施例2(1) 稱量2.0克原生粒徑為18納米的二氧化鈦光催化劑和l.O克原生粒徑為12納米 的氧化鐵光催化劑粉末，加入150克去離子水中，在攪拌條件下，用硫酸調節(jié)懸浮液的pH 為2.6，繼續(xù)攪拌制成光催化劑溶膠。(2) 稱量0.1克硝酸銀、0.1克硫酸鋅和0.3克氯化銅，溶解在150克去離子水中， 制成抗菌防霉離子的混合溶液；將3.0克膨潤土、 l.O克活性氧化鋁粉末和l.O克硅藻土加 入到混合溶液中，攪拌1.5小時，通過浸漬和離子交換，得到抗菌防霉離子緩釋改性吸附 劑懸浮液。(3) 在攪拌條件下，將5.0克水玻璃、0.8克六偏磷酸鈉和0.5克三偏磷酸鈉滴加到 改性吸附劑懸浮液中，形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中制得的光催化劑溶膠加入到步驟(3)中制 得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，在球磨機中分散3小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品S2。所制得的噴涂液S2的組成為光催化劑1.0X，改性吸附劑1.7%，成膜劑1.6%，分散 劑0.4%，余為去離子水?？咕烂闺x子的鹽在改性吸附劑中的含量為9.1%。實施例3(1) 稱量3.0克原生粒徑為25納米的二氧化鈦光催化劑和1.5克原生粒徑為32納米 的氧化鐵光催化劑粉末，加入150克去離子水中，在攪拌條件下，用硝酸調節(jié)懸浮液的pH 為1.8，繼續(xù)攪拌制成光催化劑溶膠。(2) 稱量0.3克硝酸銀和0.4克硫酸銅，溶解在150克去離子水中，制成抗菌防霉離 子的混合溶液；將4.0克膨潤土、 2.0克沸石分子篩和3.0克硅膠加入到混合溶液中，攪拌 2.5小時，通過浸漬和離子交換，得到抗菌防霉離子緩釋改性吸附劑懸浮液。(3) 在攪拌條件下，將3.5克水玻璃和3.5克硅鋁酸鎂，以及2.0克六偏磷酸鈉滴加 到改性吸附劑懸浮液中，形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中制得的光催化劑溶膠加入到步驟(3)中制得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，超聲分散2.5小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品S3。所制得的噴涂液S3的組成為光催化劑1.4X，改性吸附劑3.0%，成膜劑2.2%，分散 劑0.6%，余為去離子水。抗菌防霉離子的鹽在改性吸附劑中的含量為7.2%。對照例1(1) 稱量4.0克原生粒徑為18納米的二氧化鈦光催化劑粉末，加入150克去離子水 中，在攪拌條件下，用鹽酸調節(jié)懸浮液的pH為2.0，繼續(xù)攪拌制成光催化劑溶膠。(2) 稱量0.2克硝酸銀、0.1克硫酸鋅和0.2克硫酸銅，溶解在150克去離子水中， 制成抗菌防霉離子的混合溶液；將3.0克膨潤土和1.0克活性氧化鋁加入到混合溶液中， 攪拌2小時，通過浸漬和離子交換，得到抗菌防霉離子緩釋改性吸附劑懸浮液。(3) 在攪拌條件下，將4.0克水玻璃，l.O克六偏磷酸鈉滴加到改性吸附劑懸浮液中， 形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中制得的光催化劑溶膠加入到步驟(3)中制 得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，在砂磨機中分散2小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品D1。所制得的噴涂液D1的組成為光催化劑1.3%，改性吸附劑1.5%，成膜劑1.3%，分散 劑0.3%，余為去離子水?？咕烂闺x子的鹽在改性吸附劑中的含量為11.1%。對照例2(1) 稱量3.0克原生粒徑為25納米的二氧化鈦光催化劑和l.O克原生粒徑為32納米 的氧化鐵光催化劑粉末，加入150克去離子水中，在攪拌條件下，用鹽酸調節(jié)懸浮液的pH 為2.3，繼續(xù)攪拌制成光催化劑溶膠。(2) 將4.0克膨潤土、 2.0克沸石分子篩、2.0克活性氧化鋁、3.0克硅膠加入到混合 溶液中，攪拌2小時得到吸附劑懸浮液。(3) 在攪拌條件下，將2.5克水玻璃和2.0克硅鋁酸鎂，以及1.5克六偏磷酸鈉滴加 到吸附劑懸浮液中，形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中制得的光催化劑溶膠加入到步驟(3)中制 得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，在砂磨機中分散3小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品D2。所制得的噴涂液D2的組成為光催化劑1.3%，吸附劑3.4%，成膜劑1.4%，分散劑0.5%，余為去離子水。吸附劑沒有經過抗菌防霉離子改性。對照例3(1) 用鹽酸調節(jié)150克去離子水的pH為1.6。(2) 稱量0.4克硝酸銀、0.2克硫酸鋅和0.3克氯化銅，溶解在150克去離子水中， 制成抗菌防霉離子的混合溶液；將5.0克膨潤土和2.0克6沸石分子篩加入到混合溶液中， 攪拌3小時，通過浸漬和離子交換，得到抗菌防霉離子緩釋改性吸附劑懸浮液。。(3) 在攪拌條件下，將2.0克水玻璃和2.0克硅鋁酸鎂，以及2.0克六偏磷酸鈉滴加 到改性吸附劑懸浮液中，形成均勻的懸浮液。(4) 在劇烈攪拌條件下，將步驟(1)中調好pH值的去離子水加入到步驟(3)中制 得的懸浮液中，混合均勻得到噴涂液前體。(5) 將步驟(4)所制得的噴涂液前體，在砂磨機中分散2.5小時制成穩(wěn)定的溶膠狀乳液。(6) 用200目的濾網(wǎng)或濾布過濾步驟(5)制得的乳液，制成本發(fā)明所提供的無機復 合噴涂液樣品D3。所制得的噴涂液D3的組成為抗菌防霉離子改性吸附劑2.5%，成膜劑1.3%，分散劑 0.6%，余為去離子水。D3中沒有光催化劑組分?？咕烂闺x子的鹽在改性吸附劑中的含 量為11.4%。測試了實施例和對照例中噴涂液樣品的抗菌、自清潔和對模擬污染物甲醛的凈化效 率，結果列于表l中。表1噴涂液性能測試結果噴涂液樣品抗菌性能％自清潔性能凈化性能％室內光線暗室紫外燈節(jié)能燈SI10098優(yōu)9488S210099優(yōu)9086S310098優(yōu)9288Dl9992良8563D28832優(yōu)8984D37675差4342從表1的測試結果可知如果光催化劑中僅有二氧化鈦而沒有氧化鐵(Dl)，噴涂液涂 層在節(jié)能燈光照下，對甲醛的凈化效率較差。如果噴涂液中沒有光催化劑組分(D3)，涂 層對甲醛的凈化效率很差，并且涂層的自清潔性能也很差。如果噴涂液中的吸附劑沒有經 過抗菌防霉離子的改性(D2)，涂層在暗室條件下的抗菌性能很差。只有在按本發(fā)明的方 法制備噴涂液時才具有優(yōu)良的抗菌防霉、自清潔和凈化空氣的性能。
權利要求
1. 一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成0.5～20％改性吸附劑，0.1～10％納米光催化劑，0.1～10％粘結成膜劑，0.01～5％分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為1～30％。
2. 根據(jù)權利要求l所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其特征在于所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成1 10%改性吸附劑，0.5 5%納米光催化劑，0.5 5%粘結成膜劑、0.1 2%分散劑，余為去離子水，其中 抗菌防霉離子的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為2 15%。
3. 根據(jù)權利要求l所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其特征在于所述的抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成2.1%改性吸附劑，0.6%納米光催化劑，1.3%粘結成膜劑，0.3%分散劑，余為去離子水，其中抗菌防霉離子 的可溶性混合鹽在改性吸附劑中的重量百分含量為9.1 %。
4. 根據(jù)權利要求l所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其特征在于所述的 改性吸附劑是吸附劑經抗菌防霉離子的可溶性混合鹽溶液浸漬和離子交換處理制得；其中 吸附劑選自蒙脫土、膨潤土、硅藻土、活性氧化鋁、沸石分子篩、硅膠中的一種或幾種的 混合物；抗菌防霉離子為Ag+、 Zn"或Cu2、抗菌防霉離子的可溶性混合鹽選自銀、銅或 鋅的硝酸鹽、硫酸鹽、氯化物中的一種或幾種的混合物；所述的光催化劑為原生粒徑l 100nm的Ti02與Fe203的混合物，其中Ti02和Fe203在噴涂液中的重量百分比為0.1 10%; 所述粘結成膜劑為水玻璃、硅鋁酸鹽或其兩者的混合物；所述分散劑為六偏磷酸鈉、三偏 磷酸鈉或其兩者的混合物。
5. 根據(jù)權利要求4所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其特征在于所述的 光催化劑為原生粒徑5 50nm的Ti02與Fe203的混合物，其中Ti02和Fe203在噴涂液中 的重量百分比為0.5-5%。
6. —種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液的制備方法，包括(1) 將光催化劑粉末經無機強酸酸溶處理，控制酸溶pH值為1-4，制成光催化劑溶膠；(2) 將吸附劑與抗菌防霉離子的可溶性混合鹽溶液100: 1~30混合，通過浸漬和離子 交換處理l-3小時，制成改性吸附劑，并與粘結成膜劑和分散劑混合均勻形成懸浮液；(3) 在劇烈攪拌下，將光催化劑溶膠與上述步驟(2)的懸浮液按l: 0.1 10重量比 比混合，攪拌均勻得到光催化劑負載在改性吸附劑上的噴涂液前體；(4) 將上述噴涂液前體經磨砂、超聲和球磨分散處理后，經200目的濾網(wǎng)或濾布過濾 得到抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液。
7. 根據(jù)權利要求8所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)中的光催化劑為原生粒徑l 100nm的TiO2與Fe2O3的混合物，其中 Ti02和Fe203的質量比1: 0.1 10，該光催化劑的固含量為0.5 5%重量份。
8. 根據(jù)權利要求1所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液的制備方法，其特征在 于所述步驟(1)中的無機強酸為鹽酸、硝酸或硫酸，酸溶的pH值為1.5 3.0。
9. 根據(jù)權利要求1所述的一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液的制備方法，其特征在 于所述步驟(2)中的抗菌防霉離子的可溶性混合鹽選自銀、銅或鋅的硝酸鹽、硫酸鹽、 氯化物中的一種或幾種的混合物；粘結成膜劑為水玻璃、硅鋁酸鹽或其兩者的混合物，其 在噴涂液的濃度為0.1 10%;分散劑為六偏磷酸鈉、三偏磷酸鈉或其兩者的混合物，其 在噴涂液中的濃度為0.01 5%。
10. —種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液應用于建筑物或物品的抗菌防霉和自清潔處 理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液，其組分由以下重量份的原料組成0.5～20％改性吸附劑，0.1～10％納米光催化劑，0.1～10％粘結成膜劑，0.01～5％分散劑，余為去離子水；其制備包括將光催化劑粉末經無機強酸酸溶處理制成溶膠；將吸附劑與抗菌防霉離子的可溶性混合鹽溶液浸漬和離子交換處理，制成改性吸附劑，與粘結成膜劑和分散劑混合；混合上述兩種溶液，得到噴涂液前體，經分散處理、過濾即得；可應用于建筑物或物品的抗菌防霉和自清潔處理。該抗菌防霉自清潔空氣凈化環(huán)保噴涂液通過多功能組分的復合，實現(xiàn)了三種功能的協(xié)同增強結合，且制備方法簡單，對環(huán)境友好，有良好的工業(yè)效益，可實現(xiàn)工業(yè)化生產。
文檔編號C09D1/00GK101544854SQ20091004977
公開日2009年9月30日 申請日期2009年4月22日 優(yōu)先權日2009年4月22日
發(fā)明者林 伏, 陳愛平, 蕓 顧, 顧志男, 喆 高 申請人:上海杉勝科技有限公司