[发明专利]一种复合空气净化涂料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的复合空气净化涂料及其制备方法，属于环保型功能涂料及空气净化技术领域。

背景技术

随着人们生活水平的提高和建筑装饰材料的大量使用，室内空气环境对人体的健康问题逐步被越来越多的人所重视，因此环保型功能建筑涂料也越来越受到关注。例如专利ZL 02810799.3中发明了一种具有光催化活性和吸附性能的光催化涂料，其中吸附剂以镁或钙的硅酸盐或硅藻土为主，光催化剂则以TiO₂或ZnO为主，其涂料本身为溶剂性涂料。专利ZL 200510011793.8提供了一种氮掺杂纳米二氧化钛改性光催化涂料，该专利中介绍的是将掺杂氮的纳米TiO₂加入到水性涂料中，使其具有光催化作用。专利CN1962776A提供了一种复合空气净化涂料，它以水、水性乳液为主要成分，通过添加负离子浆体、抗菌剂、植物清香剂，使其能够持续释放负离子和对空气中的甲醛、苯、氨等有害气体具有较高的去除率。目前，空气净化涂料大多是通过涂料中TiO₂等光催化活性粒子的光催化降解作用或负离子作用或利用硅藻土等吸附剂达到空气净化的效果。然而，据报道，光催化粒子在光催化降解空气中有机污染物的同时，往往也会对涂料本身具有降解作用，从而导致涂料老化现象明显；另一方面，涂料中单独添加吸附性粒子和光催化粒子，往往由于吸附性粒子和光催化粒子的吸附饱和以及光催化降解极限而使空气净化效果不明显。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型的复合空气净化涂料及其制备方法，本发明是将气凝胶和光催化剂作为涂料中的吸附/光催化功能性填料。通过将所制备的吸附/光催化剂分散液与丙烯酸乳液或氟碳乳液混合，并加入适量分散剂、成膜助剂、消泡剂等，从而获得一种新型的复合空气净化涂料。

气凝胶是一种轻质介孔材料，具有高孔容和高比表面积特点，具有高效的吸附性能。将气凝胶的高效吸附性能与TiO₂、WO₃、ZnO、WO₃-TiO₂等光催化剂的光催化性能结合在一起，将会同时发挥气凝胶的高效吸附性能以及TiO₂等光催化剂的光催化性能，而WO₃-TiO₂光催化剂则具有可见光催化性能。

一种复合空气净化涂料，所述涂料中含有空气净化粒子，

所述空气净化粒子由气凝胶粒子和光催化粒子组成，其中，

所述气凝胶粒子为SiO₂气凝胶粒子、TiO₂-SiO₂复合气凝胶粒子、SiO₂-WO₃复合气凝胶粒子中的至少一种；

所述光催化粒子为TiO₂粒子、ZnO粒子、WO₃粒子、WO₃-TiO₂复合光催化粒子、TiO₂-SiO₂复合气凝胶粒子、SiO₂-WO₃复合气凝胶粒子中的至少一种，

所述空气净化粒子占涂料总质量的1.5~20%，其中，所述气凝胶粒子与光催化粒子的质量比为9:1~1:9。

本发明所述光催化粒子指具有光催化功能的粒子，如TiO₂、ZnO、WO₃或由其中两种所组成的复合粒子，如WO₃-TiO₂复合光催化粒子；所述SiO₂-光催化剂复合气凝胶粒子指SiO₂与具有光催化功能的化合物形成的复合气凝胶粒子，如TiO₂-SiO₂复合气凝胶粒子或SiO₂-WO₃复合气凝胶粒子，该复合气凝胶粒子同时具有高吸附和光催化的性能。

本发明所述涂料一优选的技术方案为：所述空气净化粒子由气凝胶粒子和光催化粒子组成，其中，

所述气凝胶粒子为SiO₂气凝胶粒子或TiO₂-SiO₂复合气凝胶粒子；所述光催化粒子为TiO₂粒子、ZnO粒子、WO₃粒子、WO₃-TiO₂复合光催化粒子中的至少一种。