一種具有消毒抗菌、除voc凈化功能的水性木器漆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆及其制備方法，原料組分及質(zhì)量份數(shù)為：氮摻雜納米二氧化鈦：1-7份、漆主劑：55-90份、去離子水：10-30份、分散劑：0.1-0.5份、增稠劑：0.3-2份、消泡劑：0.1-1份、流平劑：0.1-0.5份、成膜助劑：0.1-10份。本發(fā)明的氮摻雜納米二氧化鈦，解決了二氧化鈦只能在紫外光照射下才具備光催化活性的缺點，在只有可見光的室內(nèi)也能分解硫氧化物、氮氧化物以及醛、苯等揮發(fā)性有機物；同時，納米級的二氧化鈦顆粒可均勻分布在漆中，對漆膜的各項性能及美觀度影響??；此外，制備二氧化鈦的原料廉價易得，制備方法簡單易行，無除雜處理，大大降低生產(chǎn)成本，易于產(chǎn)業(yè)化。
【專利說明】一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于化工涂料【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]VOC (Volatile Organic Compounds)即是揮發(fā)性有機化合物。常見的有害VOC有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯、二異氰甲苯酯等。室內(nèi)的有害VOC主要來源有墻紙、涂料、地板或各類膠合板、粘結(jié)劑等裝修材料。
[0003]當(dāng)有害VOC濃度過高時，會使人感覺頭痛、惡心、乏力，嚴(yán)重時會出現(xiàn)嘔吐、抽搐、昏迷等癥狀。在環(huán)境相對封閉、空氣流通較差的室內(nèi)，長期吸入有害VOC會傷害到人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)，甚至引發(fā)白血病和癌癥。
[0004]所以，一種優(yōu)質(zhì)的環(huán)保型涂料，僅僅自身不含有害VOC是不夠的，最好具有長效消毒抗菌、除V0C、凈化空氣等功能。
[0005]二氧化鈦是一種η型半導(dǎo)體催化劑，在光照條件下，能吸收帶隙能量以下的光能，產(chǎn)生電子與空穴。這些電子與空穴氧化還原氧氣和水蒸汽，生成具有極強氧化性的(.0)和(.0Η)，這種極強的氧化性幾乎能破壞所有的共價鍵，從而可以氧化分解各種有機化合物和部分無機化合物，起到分解空氣中有害VOC的作用。同時，這種強氧化性還能分解病毒的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)、破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，起到消毒殺菌的作用。
[0006]但是，單純的二氧化鈦禁帶能隙為3.2eV，只有在紫外光照射下才顯示光催化活性，在幾乎沒有紫外光的室內(nèi)，催化作用不明顯，所以需要對二氧化鈦細(xì)化、摻雜，使其在可見光下依舊具有優(yōu)異的催化性能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆及其制備方法，對二氧化鈦進行氮摻雜并納米化，降低其禁帶能隙，大大提高了二氧化鈦對可見光的利用率，使漆膜在可見光照射下就能消毒殺菌、凈化空氣。
[0008]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆的原料組分及質(zhì)量份數(shù)為:
氮摻雜納米二氧化鈦:1-7份 漆主劑:55-90份 去離子水=10-30份 分散劑:0.1-0.5份 增稠劑:0.3-2份 消泡劑:0.1-1份 流平劑:0.1-0.5份 成膜助劑:0.ι-?ο份。[0009]所述的氮摻雜納米二氧化鈦制備方法為:在氮化鈦中加入無機酸，使H+含量為5mol/L，攪拌均勻后在高溫高壓下反應(yīng)，產(chǎn)物用去離子水洗至中性，干燥即得產(chǎn)品；根據(jù)無機酸種類、反應(yīng)時間、溫度的不同制得金紅石型二氧化鈦、銳鈦礦型二氧化鈦、金紅石和銳鈦礦混晶型二氧化鈦中的一種，粒徑為10-30nm。
[0010]所述的漆主劑為水性聚氨酯分散體、丙烯酸乳液、水性聚氨酯與丙烯酸混合的雙組份乳液中的一種。
[0011]所述的分散劑為聚丙烯酸胺鹽類分散劑中的一種或多種。
[0012]所述的增稠劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯乳液中的一種或多種。
[0013]所述的消泡劑為有機聚硅氧烷類消泡劑中的一種或多種。
[0014]所述的流平劑為丙烯酸酯類流平劑中的一種或多種。
[0015]所述的成膜助劑為醇酯類成膜助劑、醇醚類成膜助劑中的一種或多種。
[0016]將氮摻雜納米二氧化鈦、分散劑、增稠劑、流平劑、成膜助劑依次加入去離子水中，高速攪拌，使其分散成漿體；在低速攪拌的狀態(tài)下，在漿體中緩慢加入漆主劑和消泡劑，攪拌均勻后，即得水性木器漆。
[0017]本發(fā)明的顯著優(yōu)點在 于:
(I)原料常見易得，且對純度要求不高，制備工藝簡單，因此生產(chǎn)成本低廉。
[0018](2)反應(yīng)時，可人為調(diào)控?zé)o機酸的種類、反應(yīng)時間及反應(yīng)溫度，使生成的二氧化鈦為金紅石型、銳鈦礦型或金紅石和銳鈦礦混晶型。
[0019](3)反應(yīng)物氮化鈦中鈦元素氧化為二氧化鈦、氮元素作為摻雜物修飾在二氧化鈦上，反應(yīng)幾乎不會帶進雜質(zhì)，而過量加入的無機酸可以通過水洗、干燥去除。因此，在大規(guī)模生產(chǎn)中，不用特別進行除雜處理，降低生產(chǎn)成本。
[0020](4)所得氮摻雜二氧化鈦的粒徑為10_30nm，可均勻分布在涂料中，對漆膜的各項力學(xué)性能及美觀度幾乎沒有影響。
【具體實施方式】
[0021]下面以具體實施例來對本發(fā)明做進一步說明，但本發(fā)明的保護范圍不限于此。
[0022]本發(fā)明中的漆主劑為水性聚氨酯分散體或丙烯酸乳液或水性聚氨酯與丙烯酸混合的雙組份乳液，本身并不含有害V0C，綠色環(huán)保。
[0023]本發(fā)明中的納米二氧化鈦為自行制備，其制備方法為:
在氮化鈦中加入略過量的無機酸，無機酸的H+含量為5 mol/L,攪拌均勻后在高溫高壓下反應(yīng)一段時間后，將產(chǎn)物用去離子水洗成中性，干燥即得。
[0024]將所制得的氮摻雜納米二氧化鈦樣品進行如下測定:
(I)晶型表征方法:x射線衍射。
[0025](2)可見光光催化效率表征方法:將氮摻雜納米二氧化鈦加入甲基橙溶液中，在僅有可見光照射的環(huán)境下攪拌反應(yīng)。定時抽取懸濁液，離心后取上層清液測其吸光度，計算出甲基橙的降解率，以此表征氮摻雜納米二氧化鈦的可見光光催化效率。
【權(quán)利要求】
1.一種具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:原料組分及質(zhì)量份數(shù)為: 氮摻雜納米二氧化鈦:1-7份 漆主劑:55-90份 去離子水=10-30份 分散劑:0.1-0.5份 增稠劑:0.3-2份 消泡劑:0.1-1份 流平劑:0.1-0.5份 成膜助劑:0.1-10份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的氮摻雜納米二氧化鈦制備方法為:在氮化鈦中加入無機酸，使H+含量為5 mol/L，攪拌均勻后在高溫高壓下反應(yīng)，產(chǎn)物用去離子水洗至中性，干燥即得產(chǎn)品；根據(jù)無機酸種類、反應(yīng)時間、溫度的不同制得金紅石型二氧化鈦、銳鈦礦型二氧化鈦、金紅石和銳鈦礦混晶型二氧化鈦中的一種，粒徑為10-30nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的漆主劑為水性聚氨酯分散體、丙烯酸乳液、水性聚氨酯與丙烯酸混合的雙組份乳液中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的分散劑為聚丙烯酸胺鹽類分散劑中的一種或多種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的增稠劑為聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚丙烯酸酯乳液中的一種或多種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的消泡劑為有機聚硅氧烷類消泡劑中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的流平劑為丙烯酸酯類流平劑中的一種或多種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆，其特征在于:所述的成膜助劑為醇酯類成膜助劑、醇醚類成膜助劑中的一種或多種。
9.一種制備如權(quán)利要求1所述的具有消毒抗菌、除VOC凈化功能的水性木器漆的方法，其特征在于:將氮摻雜納米二氧化鈦、分散劑、增稠劑、流平劑、成膜助劑依次加入去離子水中，高速攪拌，使其分散成漿體；在低速攪拌的狀態(tài)下，在漿體中緩慢加入漆主劑和消泡劑，攪拌均勻后，即得水性木器漆。
【文檔編號】C09D133/00GK103992733SQ201410265691
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2014年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月13日
【發(fā)明者】鄭玉嬰, 周珺 申請人:福州大學(xué)