[发明专利]一种光敏保护式二氧化钛涂层的制备方法

说明书

本发明属于光催化涂层技术领域，具体涉及一种光敏保护式二氧化钛涂层的制备方法；步骤1，制备光敏二氧化钛分子；步骤2，将二氧化钛分子倒入预制备的环己烷与蒸馏水混合物中，底部生成浆状物；将浆状物移入预制备的原硅酸四乙酯与环己烷的混合物中，加入乙醇静置，得到固体沉淀物；将乙醇滗出，烘干固体沉淀物，得到光敏保护式二氧化钛分子；步骤3，涂料的制备，光敏保护式二氧化钛分子1.0～2.0％、丙烯溶剂24.0～25.0％、丙酮溶剂74.0～75.0％，上述各组分的质量百分比之和为100％；本发明通过二氧化钛分子的光敏处理，在其外部包裹一层含孔的保护层，使得涂层不易发生开裂现象；三者按一定比例混合，使涂料具有高透明度、附着力强及光催化活性高等优点。

技术领域

本发明属于光催化涂层技术领域，具体涉及一种光敏保护式二氧化钛涂层的制备方法。

背景技术

氮氧化物是现代城市大气污染物的最主要来源，光敏二氧化钛材料自上世纪90年代中期问世以来，以其能将大气氮氧化物催化氧化成无毒无害硝酸盐的独特功能，在欧盟范围内得到快速的商业化应用。光敏二氧化钛材料不仅具备自清洁功能，还可有效吸附大气中高达80％以上的氮氧化物，被广泛应用于建筑和道路等公共基础设施建设领域，以应对大气污染。二氧化钛因其具有光催化活性高，廉价易得，稳定性好，无毒无害等优点，被广泛用于光催化降解空气中的有机污染物。

目前市场上的光敏二氧化钛涂层涉及特殊的设备和真空环境，二氧化钛涂层的制备面积受到较大限制，制备成本高，在服役玻璃或陶瓷表面应用时，涂层附着力差，光催化活性低，无法直接在玻璃幕墙、室内陶瓷墙面等应用。

光催化活性、涂层透明性及涂层附着力的问题，寻找三者之间的平衡，为了不影响原有基材或涂层表面的外观，涂层的透明性越高越好；而为了提高涂层的粘结性，希望粘结剂越多越好，但粘结剂越多，二氧化钛被包埋越严重，涂层的光催化活性越低，因此，涂层的附着力和光催化活性之间存在矛盾。

由于涂层中二氧化钛的光催化作用，粘结剂中的有机成分逐渐被分解，导致黄变、粉化、开裂、透明性下降等老化现象，因而使涂层的服役寿命面临巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光敏保护式二氧化钛涂层的制备方法，以解决现有技术中提到的涂层制备成本高，附着力差，光催化活性低，且涂层易发生开裂老化的问题。

本发明所采用的技术方案是一种光敏保护式二氧化钛涂层的制备方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1，制备光敏二氧化钛分子；

步骤2，将步骤1制备的二氧化钛分子倒入预制备的环己烷与蒸馏水混合物中，并充分搅拌，静置后其底部生成浆状物；

将浆状物移入预制备的原硅酸四乙酯与环己烷的混合物中，并充分搅拌后，加入乙醇静置，得到固体沉淀物；

使乙醇滗出，将固体沉淀物烘干，得到光敏保护式二氧化钛分子。

步骤3，光敏保护式二氧化钛涂层的制备，按质量百分比由以下组分组成：步骤2所得光敏保护式二氧化钛分子1.0～1.2％、丙烯溶剂24.0～25.0％、丙酮溶剂74.0～75.0％，上述各组分的质量百分比之和为100％。

本发明通过二氧化钛分子的光敏处理，在其外部包裹一层含孔的二氧化硅纳米分子保护层，将二氧化钛分子与有机粘合剂隔开，使得涂层不易发生开裂现象，而同时允许空气从孔道接触到二氧化钛表面，与空气中的污染物反应；光敏保护式二氧化钛与溶剂及粘合剂按一定比例混合，使涂料具有高透明度、附着力强及光催化活性高等优点。

优选地，步骤1中，具体实施步骤为：

步骤1.1，将97％的异丙氧基钛与蒸馏水按体积比为1.0～1.2：

4.8～5.0混合，再加入68％的浓硝酸，充分搅拌，直至混合物由半透明状态呈透明状态；