專利名稱：具有光催化活性的罩光清漆的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及清漆材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法。
背景技術(shù)：
納米二氧化鈦是一種重要的半導(dǎo)體材料。1967年東京大學(xué)本多健一和藤島昭發(fā)現(xiàn)在紫外光照射下，二氧化鈦電極可以將水分解成氫氣和氧氣，開啟了光催化材料研究的大門。光催化材料在光照下，價帶電子會被激發(fā)到導(dǎo)帶，從而形成電子和空穴對，與吸附于其表面的水和氧作用，生成超氧化物陰離子和羥基自由基目前，納米二氧化鈦的制備方法主要分為氣相法和液相法兩類，氣相法包括化學(xué)氣相沉積、濺射法、等離子體法等，但由于這些方法對設(shè)備要求高，能耗高，成本大，不宜作產(chǎn)業(yè)化推廣。液相法主要包括溶膠-凝膠法、直接沉淀法。溶膠凝膠法比較合適在玻璃等載體表面先涂覆納米二氧化鈦前驅(qū)體，然后再高溫煅燒控制晶型，而直接沉淀法則主要用來生產(chǎn)納米二氧化鈦粉體，也需要煅燒結(jié)晶。目前已知的產(chǎn)業(yè)化項目使用的大多數(shù)為液相法，無論是溶膠凝膠法還是直接沉淀法，都必須經(jīng)過高溫處理(400°C以上)，使無定型的納米二氧化鈦轉(zhuǎn)變?yōu)殇J鈦礦型納米二氧化鈦,從而獲得較高的光催化活性。但在高溫處理過程中納米二氧化鈦顆粒非常容易形成硬團(tuán)聚，影響后期的使用效果和使用范圍。其次，由于納米二氧化鈦自身不能成膜，市面上的納米二氧化鈦涂層材料大多采用有機(jī)高分子作為成膜物質(zhì)，但二氧化鈦光催化反應(yīng)產(chǎn)生的自由基會對有機(jī)涂層自身產(chǎn)生破壞，影響涂層的使用壽命。現(xiàn)有的制備納米二氧化鈦的技術(shù)大多數(shù)是采用沉淀法或溶膠凝膠法，這兩種方法都要經(jīng)過高溫處理才能得到光催`化活性較高的銳鈦礦型納米二氧化鈦，在高溫處理過程中納米二氧化鈦容易造成硬團(tuán)聚，難以分散。納米二氧化鈦溶膠自身很難成膜，現(xiàn)有的制備納米二氧化鈦活性罩光清漆的方法大多采用納米二氧化鈦溶膠與高分子乳液混合得到，由于納米二氧化鈦在光催化過程中會產(chǎn)生羥基自由基，因而會對高分子產(chǎn)生分解，影響罩光清漆的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，可解決目前生產(chǎn)的納米二氧化鈦活性罩光清漆，由于納米二氧化鈦在光催化過程中會產(chǎn)生羥基自由基，因而會對高分子產(chǎn)生分解，影響罩光清漆的使用壽命的問題。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:本發(fā)明實施方式提供一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，包括:將四氯化鈦溶解于冷水中形成溶液，向所述溶液中滴加過量的雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物；
向所述過氧化鈦復(fù)合物中滴加氨水至所述過氧化鈦復(fù)合物pH值為10，攪拌反應(yīng)后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦；
將所述水合過氧化鈦溶于水，加入納米二氧化硅溶膠，進(jìn)行水熱反應(yīng)后，得到的最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅溶膠即為具有光催化活性的罩光清漆。由上述提供的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實施方式的方法采用了低溫分解水合過氧化鈦制備納米二氧化鈦溶膠時加入納米二氧化硅溶膠，使反應(yīng)得到的納米銳鈦礦的光催化活性更高，而且可以通過二氧化硅表面的羥基，在后期成膜。由于納米二氧化鈦是無機(jī)物，二氧化鈦的光催化反應(yīng)很難將其分解。
具體實施例方式下面對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。本發(fā)明實施例提供一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，該方法包括以下步驟:將四氯化鈦溶解于冷水中形成溶液，向所述溶液中滴加過量的雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物；上述步驟中，四氯化鈦的用量為3g ;冷水的用量為200g，溫度為O 10°C;向所述溶液中滴加的雙氧水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水1.8 18g ；向所述過氧化鈦復(fù)合物中滴加氨水至所述過氧化鈦復(fù)合物pH值為10，攪拌反應(yīng)后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦；上述步驟中，向過氧化鈦復(fù)合物中滴加的氨水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水；攪拌反應(yīng)的時間為30分鐘；將所述水合過氧化鈦溶于水，加入納米二氧化硅溶膠，進(jìn)行水熱反應(yīng)后，得到的最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅溶膠即為具有光催化活性的罩光清漆。上述步驟中，水的用是為200g ;加入納米二氧化硅溶膠的用量為2 50g ;水熱反應(yīng)是在壓力釜內(nèi)在120°C下進(jìn)行4 12小時。本發(fā)明實施例的方法是利用液相法，在較低溫度下得到銳鈦礦型納米二氧化鈦/硅溶膠復(fù)合物溶膠。由于采用了低溫分解水合過氧化鈦制備納米二氧化鈦溶膠時加入納米二氧化硅溶膠，使反應(yīng)得到的納米銳鈦礦的光催化活性更高，而且可以通過二氧化硅表面的羥基，在后期成膜。由于納米二氧化鈦是無機(jī)物，二氧化鈦的光催化反應(yīng)很難將其分解。下面將結(jié)合具體實施例作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。實施例1本實施例提供一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，該方法包括以下步驟:取43.21g的TiC14溶解于3000g冷水中，然后向溶液中滴加50g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物。然后向過氧化鈦復(fù)合物中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的氨水至PH=IO,繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦。將水合過氧化鈦重新溶于水，然后加入33.3g質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的納米二氧化硅溶膠，在壓力釜內(nèi)120°C水熱反應(yīng)6小時，得到最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化活性罩光清漆。實施例21本實施例提供一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，該方法包括以下步驟:取43.21g的TiC14溶解于3000g冷水中，然后向溶液中滴加200g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物。然后向過氧化鈦復(fù)合物中滴加質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的氨水至pH=10，繼續(xù)攪拌反應(yīng)30分鐘后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦。將水合過氧化鈦重新溶于水，然后加入720g質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%的納米二氧化硅溶膠，在壓力釜內(nèi)120°C水熱反應(yīng)12小時，得到最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化活性罩光清漆。將上述實施例1和2得到的納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅罩光清漆均勻滾涂到彈性拉毛樣板上，放置戶外暴曬60天，通過對比可以看出，未使用罩光清漆的樣板表面被污染嚴(yán)重且顏色明顯變淺，而使用本發(fā)明制得的納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅活性罩光清漆的樣板表面潔凈且樣板顏色幾乎未發(fā)生改變，說明本發(fā)明的清漆具有較好的耐污自潔和保色性。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，其特征在于，包括: 將四氯化鈦溶解于冷水中形成溶液，向所述溶液中滴加過量的雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物； 向所述過氧化鈦復(fù)合物中滴加氨水至所述過氧化鈦復(fù)合物pH值為10，攪拌反應(yīng)后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦； 將所述水合過氧化鈦溶于水，加入納米二氧化硅溶膠，進(jìn)行水熱反應(yīng)后，得到的最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅溶膠即為具有光催化活性的罩光清漆。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將四氯化鈦溶解于冷水中形成溶液為: 將3重量份TiC14溶解于200重量份溫度為O 10°C的冷水中形成溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述溶液中滴加過量的雙氧水為: 向所述溶液中滴加過量的雙氧水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水1.8 18重量份。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述向所述過氧化鈦復(fù)合物中滴加的氨水為: 向所述過氧化鈦復(fù)合物中滴加的氨水為質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述水合過氧化鈦溶于水為: 將用量為1.54重量份的所述水合過氧化鈦溶于用量為200重量份的水中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述 的方法，其特征在于，所述加入納米二氧化硅溶膠的用量為2 50重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述攪拌反應(yīng)的時間為30分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述進(jìn)行的水熱反應(yīng)為在壓力釜內(nèi)在120°C下進(jìn)行4 12小時。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有光催化活性的罩光清漆的制備方法，屬建筑涂料制備領(lǐng)域。該方法包括將四氯化鈦溶解于冷水中形成溶液，向溶液中滴加過量雙氧水，得到過氧化鈦復(fù)合物；向過氧化鈦復(fù)合物中滴加氨水至過氧化鈦復(fù)合物pH值為10，攪拌反應(yīng)后，過濾洗滌，得到水合過氧化鈦；將水合過氧化鈦溶于水，加入納米二氧化硅溶膠，進(jìn)行水熱反應(yīng)后，得到最終產(chǎn)物納米二氧化鈦復(fù)合二氧化硅溶膠即為具有光催化活性的罩光清漆。該方法采用低溫分解水合過氧化鈦制備納米二氧化鈦溶膠時加入納米二氧化硅溶膠，使反應(yīng)得到的納米銳鈦礦的光催化活性更高，并可以通過二氧化硅表面的羥基，在后期成膜。由于納米二氧化鈦是無機(jī)物，二氧化鈦的光催化反應(yīng)很難將其分解。
文檔編號C09D7/12GK103113767SQ201310060589
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者張仁哲, 劉東華, 房曉梅 申請人:富思特新材料科技發(fā)展股份有限公司