[发明专利]一种环境友好型自清洁涂料及其制备方法

说明书

本发明提出了一种环境友好型自清洁涂料及其制备方法，包括以下步骤：S1.硅藻泥的表面处理；S2.前驱体的制备；S3.TiO₂改性硅藻泥分子巢的制备；S4.硬脂酸/TiO₂改性硅藻泥分子巢的制备；S5.环境友好型自清洁涂料的制备。本发明向涂料中添加阻燃剂、消泡剂和流变剂，这类助剂容易进入制得的硬脂酸/TiO₂改性硅藻泥分子巢的空隙中，起到很好的缓释的作用，同时二氧化钛颗粒还具有光催化活性，易于分解空气中的甲醛等污染物，且具有光催化抗菌的性能，使得制得的涂料具有很好的抗菌、阻燃、耐高温、环保等特性，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及涂料技术领域，具体涉及一种环境友好型自清洁涂料及其制备方法。

背景技术

涂料在国民经济中发挥着重要的作用，是现代社会不可缺少的。但是，全世界每年从涂料中挥发出来排放到大气中的挥发性有机物(VOC)有1000多万吨，是大气污染主要来源之一，目前现有的墙体涂料，在使用过程中，通常容易出现以下问题：含有一定的甲醛、挥发性有机物等有害物质，通常会长时间散发出难闻的气味，环保性能较差，给人们的身体带来持久的危害，墙面容易发霉产生异味，给消费者带来诸多不便。

随着人们环保意识的增强，硅藻泥等的以生物质为原料、不含甲醛的新型涂料在市场上越来越受欢迎。硅藻泥独特的“分子筛”结构，可以吸附空气中的有害气体，净化空气，同样的结构也赋予了硅藻泥吸音降噪的功能，能够随空气的湿度变化而吸收或释放水分，具有呼吸调湿的作用；当温度上升至1300℃时，硅藻泥只会出现熔融状态，不会产生有害气体等烟雾，所以具有很好的防火阻燃性。然而，由于硅藻泥多以无机胶凝物质为主要粘结材料，加上分子筛具有的吸湿功能，导致在相对潮湿环境中的硅藻泥涂料失去机械抗性，易触碰损伤。

发明内容

本发明的目的在于提出一种环境友好型自清洁涂料及其制备方法，向涂料中添加阻燃剂、消泡剂和流变剂，这类助剂容易进入制得的硬脂酸/TiO₂改性硅藻泥分子巢的空隙中，起到很好的缓释的作用，同时二氧化钛颗粒还具有光催化活性，易于分解空气中的甲醛等污染物，且具有光催化抗菌的性能，使得制得的涂料具有很好的抗菌、阻燃、耐高温、环保等特性，具有很好的应用前景。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供一种环境友好型自清洁涂料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.将硅藻泥洗净干燥后，研细至1000目以下，加入带有硅烷偶联剂的乙醇溶液中，加热至50-90℃，反应30-50min，得到表面处理后的硅藻泥；

S2.向溶剂中依次加入步骤S1得到的表面处理后的硅藻泥、去离子水和醋酸溶液，磁力搅拌使其充分分散均匀，然后，提高磁力搅拌转速，逐滴加入钛酸四丁酯，继续搅拌，得到前驱体；

S3.将步骤S2得到的前驱体加热至45-60℃，使得其溶剂挥发，得到固体粉末，在管式炉N₂氛中350-400℃煅烧2-4h，得到深灰色碳包覆的TiO₂粉末；然后将其在箱式电阻炉空气氛中400-450℃煅烧3-5h，除去包覆着的碳粉，得到TiO₂改性硅藻泥分子巢；

S4.将硅藻泥包覆的TiO₂分子巢放入无水乙醇中超声1-3h，加入硬脂酸，加热至50-70℃，超声反应1-3h，得到硬脂酸/TiO₂改性硅藻泥分子巢；

S5.在反应器中加入偶氮二异丁腈、异戊二醇、醋酸丁酯，搅拌混合后升温至110-120℃，然后以每分钟3-7mL的速度，滴加丙烯酸甲酯、丙烯酸月桂酯、乙烯基三异丙氧硅烷、甲基丙烯酸乙酰乙酸乙酯的混合液，滴加完毕后，加入偶氮二异戊腈，继续恒温搅拌反应1-1.5h后，加入步骤S4得到的硬脂酸/TiO2改性硅藻泥分子巢，超声至分散均匀，升温至120-125℃，继续搅拌反应1-3h，冷却至室温，得到环境友好型自清洁涂料。