納米自潔、防霧、殺菌玻璃涂料及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能材料技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及納米復合玻璃自清潔涂料及其制備方法。
技術(shù)背景
[0002]目前，納米二氧化鈦玻璃涂層的自清潔、抗菌、防霧等性能在日常生活中應用已經(jīng)取得了一定的成績，但是也存在著一些難以解決的問題，如:1、制作工藝難度大，穩(wěn)定性差，易發(fā)生凝結(jié)或團聚，失效時間很快；2、在有光的條件下才能具有殺菌性能；3、與玻璃之間的粘接性差，容易脫落等。本技術(shù)發(fā)明具有以下功能和特點:(1)超親水功能，應用這個功能可以將水完全均勻的在玻璃或者其他建筑材料表面鋪展開來，同時提高浸潤性消除污染物，最終通過水的重力將附在玻璃上的污染物帶走，而且也可以起到非常好的防霧作用；
[2]光催化功能，將自清潔涂料用于玻璃、瓷磚等建筑材料上，可以利用自清潔涂料中的二氧化鈦粒子自身的光催化作用，能夠分解吸附在玻璃、瓷磚等表面的有機污染物，令表面保持清潔；(3)滅菌消毒除異味功能，由于納米級二氧化鈦的良好的抑菌殺菌作用，因此將自清潔涂料應用于這些基材的表面時可以起到抑制病菌的傳播；(4)無光條件下也可以正常的分解和保持高活性，發(fā)揮出抗菌、除臭、防污等效果；(5)常溫常壓生產(chǎn)，施工噴涂方便，安全便捷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003](I)本發(fā)明的目的之一提供一種在常溫常壓下噴涂的方式，工藝簡單的自清潔納米復合涂層
(2)本發(fā)明的目的二克服傳統(tǒng)的技術(shù)在常溫條件下和玻璃結(jié)合效果比較差，效果弱化很快。
[0004](3)本發(fā)明的目的之三是無機硅與二氧化鈦形成的微相復合物，該復合物不僅保持了原有二氧化鈦的光催化和超親水性能，而且提高了復合物與玻璃之間的粘接性，保證了玻璃上自清潔納米涂層的牢固性和耐磨性。
[0005](4)本發(fā)明的目的之四是提供一種在無光條件下也可以正常的分解和保持高活性，效果更加持久的自清潔納米復合涂層的制備方法。
[0006]本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:納米復合自清潔涂料，其特征在于:所述的涂料是由銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液、無機硅溶液、鈦酸酯偶聯(lián)劑及溶劑組成，其中銳鈦礦型二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比為1%~8%，納米微分子磷酸二氧化鈦化合物2%~5%，無機硅溶液的質(zhì)量百分比為1%~3%，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分比為1%~2%，溶劑的質(zhì)量百分比為82%~95%。
[0007]所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的無光觸媒是納米微分子磷酸二氧化鈦化合物。
[0008]所述的二氧化鈦溶液，其特征是:所述的無機鈦化合物為偏鈦酸、硫酸鈦、中的一種或兩種。
[0009]所述的二氧化鈦溶液，其特征是:所述的酸溶液是硫酸、硝酸、鹽酸中的一種。
[0010]所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液是將無機鈦分散到0.Γ2Μ的硫酸、硝酸或鹽酸溶液中，在30~100 1:的溫度下解膠后得到的，其中自潔涂料中的銳鈦礦型二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比為1%~8%。
[0011]所述納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的溶劑選自去離子水、無水乙醇、95%乙醇、丙酮、正丁醇、異丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚所組成的組中的三種以上混合物。
[0012]所述的納米復合自清潔涂料,其特征是:所述的納米復合自清潔涂料中的偶聯(lián)劑是鈦酸酯偶聯(lián)劑。
[0013]所述的納米復合自清潔涂料,其特征是:所述的納米復合自清潔涂料中的分散劑是乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸中的一種或兩種。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:親水性強，自清潔效果好，施工簡單，成本低。
【具體實施方式】
[0014]實施例1:
將硫酸鈦、偏鈦酸混合分散到IM的鹽酸溶液中，在50°C的溫度下解膠10小時后得到二氧化鈦溶液；其中，溶膠中的銳鈦礦型納米二氧化鈦的質(zhì)量百分比含量為5 %。
[0015]室溫下，將Ig乙二醇，30g無水乙醇，2g聚乙烯醇，Ig正丁醇攪拌均勻得到混合溶劑，在攪拌下將銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液1.5g加入到以上混合溶劑中，加入1.5g納米微分子磷酸二氧化鈦化合物，充分攪拌，然后加入無機硅溶液0.5g，充分攪拌，再加入鈦酸酯偶聯(lián)劑0.5g，充分攪拌，最終得到納米自清潔涂料。
[0016]其中，在涂料中二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比含量為4%，混合溶劑的質(zhì)量百分比含量為89.5%，無機硅的質(zhì)量百分比含量為1.3%，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分比含量為1.3%，納米微分子磷酸二氧化鈦化合物的質(zhì)量百分比含量為3.9%。
[0017]將納米自清潔涂料靜置陳化兩天，得到乳白色納米自清潔涂料，用浸涂法涂在玻璃表面，該涂層具有很好的親水性，接觸角為7°。
[0018]實施例2:
將偏鈦酸分散到1.5M的硝酸溶液中，在90°C的溫度下解膠3小時后得到二氧化鈦溶膠；其中，溶膠中的銳鈦礦型納米二氧化鈦的質(zhì)量百分比含量為3 %。
[0019]室溫下,將0.5g乙二醇，30g無水乙醇，8g丙酮,0.5g異丙醇攪拌均勻得到混合溶劑，在攪拌下將銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液Ig加入到以上混合溶劑中，再加入2g納米微分子磷酸二氧化鈦化合物，充分攪拌，然后加入無機硅溶液0.5g，充分攪拌，再加入
0.5g鈦酯偶聯(lián)劑,充分攪拌得到納米自清潔涂料。
[0020]其中，在涂料中二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比含量為2.3%,混合溶劑的質(zhì)量百分比含量為90.6%，無機硅溶液的質(zhì)量百分比含量為1.2%，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分比為1.2%，納米微分子磷酸二氧化鈦化合物的質(zhì)量百分比含量為4.7%。
[0021]靜置陳化2天，得乳白色納米自清潔涂料，將上述自清潔涂料用浸涂法在硅片上涂膜，24小時后便可得到致密均勻的涂層，該涂層具有很好的親水性。
【主權(quán)項】
1.納米復合自清潔涂料，其特征在于:所述的涂料是由銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液、無機硅溶液、太酸酯偶聯(lián)劑組成，其中銳鈦礦型二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比為1%~8%，納米微分子磷酸二氧化鈦化合物2%~5%，無機硅溶液的質(zhì)量百分比為1%~3%，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分比為1%~2%，溶劑的質(zhì)量百分比為82%~95%。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的納米復合自清潔涂料中的無光觸媒是納米微分子磷酸二氧化鈦化合物。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦溶液，其特征是:所述的無機鈦化合物為偏鈦酸、硫酸鈦中的一種或兩種。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化鈦溶液，其特征是:所述的酸溶液是硝酸、硫酸或鹽酸中的一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的銳鈦礦型納米二氧化鈦溶液是將無機鈦分散到0.Γ2Μ的硫酸、硝酸或鹽酸溶液中，在30~100 °C的溫度下解膠后得到的，其中自潔涂料中的銳鈦礦型二氧化鈦溶液的質(zhì)量百分比為1%~8%。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的溶劑選自去離子水、無水乙醇、95%乙醇、丙酮、正丁醇、異丁醇、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚所組成的組中的三種以上混合物。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的納米復合自清潔涂料中的偶聯(lián)劑是鈦酸酯偶聯(lián)劑。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米復合自清潔涂料，其特征是:所述的納米復合自清潔涂料中的分散劑是乙二醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸中的一種或兩種。
【專利摘要】納米自潔、防霧、殺菌玻璃涂料及制備方法。本發(fā)明涉及一種納米復合自清潔涂料。制備方法如下：將Tio2溶液加到溶劑中充分攪拌，加入納米微分子磷酸二氧化鈦化合物及無機硅溶液，繼續(xù)攪拌，同時加入鈦酸酯偶聯(lián)劑，充分攪拌，得到納米復合自清潔涂料。將涂料噴涂在玻璃等材料表面上所形成的自清潔涂層具有以下優(yōu)點：自清潔效果好、親水性強、殺菌消毒、施工簡單、成本低，本發(fā)明所制備的自潔涂料在無光的條件下也能達到很好的分解、殺菌效果。涂料中銳鈦礦型二氧化鈦溶膠的質(zhì)量百分比為1~8%，納米微分子磷酸二氧化鈦化合物2~5%，無機硅溶液的質(zhì)量百分比為1~3%，鈦酸酯偶聯(lián)劑的質(zhì)量百分比為1~2%，溶劑的質(zhì)量百分比為82~95%。
【IPC分類】C09D5/14, C09D1/00, C09D5/00
【公開號】CN105273443
【申請?zhí)枴緾N201410246180
【發(fā)明人】孫文明, 劉宇, 張偉
【申請人】北京中科東亞納米材料科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2014年6月5日