[发明专利]一种自清洁复合涂层材料的制备方法和应用

说明书

本发明涉及一种自清洁复合涂层材料的制备方法和应用。自清洁复合涂层材料通过下述步骤制备得到：(1)按比例加入水性高分子乳液、纳米二氧化钛和消泡剂形成分散液(1)；(2)将上述分散液(1)依次进行低速搅拌分散和超声波分散形成分散液(2)；(3)将上述分散液(2)进行高速搅拌分散，同时滴加分散剂。本发明采用物理和化学的分散相结合的方法，减少纳米二氧化钛的凝聚，使得纳米二氧化钛粒子在体系中均匀分散，大大提高了油性污染物的光解率和材料的亲水性，有效降低公路养护成本，缓解清洁污水污染，符合绿色交通发展理念。

技术领域

本发明属于纳米涂层技术领域，具体地，涉及一种自清洁复合涂层材料的制备方法和应用。

背景技术

公路沿线设施是公路的组成部分，它对提高公路服务性能、保障行车安全和交通畅通具有重要意义。为使公路沿线设施保持完整、齐全并处于良好状态，公路养护部门需定期检查设施状况，并及时清洁污秽、修理和更换破损构件。

国内常见的设施清洁主要采用人工和机械相结合的方式，即以人工清洗为主配合清洁车完成清洁任务，人力成本较高，且由于公路沿线设施的表面污染物主要成分为灰尘和油性污染物，通常使用高压水冲洗以提高清洁效率，清洁后的污水无法回收处理直接排放到周边环境中，造成一定程度的水资源浪费和环境污染。

自清洁技术是材料领域近年来发展较快的一种表面技术。以纳米TiO2独特的光致分解和光致超亲水性能为基础的亲水性自清洁表面技术适用于户外多油污环境，与公路交通运营环境非常契合。中国专利CN108997879公开了一种含氟超亲水自清洁涂料，其中涂料树脂为水溶性含氟嵌段共聚物，该发明制备的超亲水自清洁涂料，可使水滴快速铺展成水膜，自洁功能高，但没有光解作用。中国专利CN102199371公开了一种光致超亲水自清洁涂料，先由氢氧化钛和硝酸铈制备铈掺杂锐钛矿型二氧化钛溶胶，再与二氧化硅溶胶混合得到，该发明可直接涂抹在建筑物外墙上，在太阳光照射下便具有良好的亲水性和光催化性。

发明内容

现有技术存在的问题是：现有公路设施清洁人力成本高、产生废水污染环境以及公路设施受污染后安全警示效果大幅降低。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的之一在于提供一种自清洁复合涂层材料，本发明的目的之二在于提供上述自清洁复合涂层材料的制备方法，本发明的目的之三在于提供上述自清洁复合涂层材料在公路沿线附属设施上的应用。

本发明的技术方案：

一种自清洁复合涂层材料，所述自清洁复合涂层材料通过下述步骤制备得到：

(1)按比例加入水性高分子乳液、纳米二氧化钛和消泡剂形成分散液(1)；

(2)将上述分散液(1)依次进行低速搅拌分散和超声波分散形成分散液(2)；

(3)将上述分散液(2)进行高速搅拌分散，同时滴加分散剂。

优选的是，所述水性高分子乳液、纳米二氧化钛、分散剂和消泡剂按重量份计如下：水性高分子乳液30-50重量份，纳米二氧化钛1-10重量份，分散剂0.5-2重量份，消泡剂0.1-0.5重量份。

优选的是，所述水性高分子乳液、纳米二氧化钛、分散剂和消泡剂按重量份计如下：水性高分子乳液40-45重量份，纳米二氧化钛4-6重量份，分散剂0.5-2重量份，消泡剂0.1-0.5重量份。

优选的是，所述水性高分子乳液为水性聚氨酯乳液和/或水性聚丙烯酸酯乳液。

优选的是，所述分散剂为聚氨酯类分散剂。

优选的是，所述消泡剂为有机硅消泡剂。

优选的是，所述低速搅拌分散的转速为100-300rpm，优选地，低速搅拌分散的时间为20-40min。