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一种用于臭氧分解的涂料及其制备方法和用途

2021-02-01 02:54:15

一种用于臭氧分解的涂料及其制备方法和用途

  技术领域

  本发明属于环境催化领域,涉及一种用于臭氧分解的涂料及其制备方法和用途。

  背景技术

  臭氧是室内空气中常见的污染物之一,其具有强氧化性和腐蚀性,可对其所处环境的材料、动植物、人体等造成一定的危害。臭氧不仅自身会带来刺激性气味,同时其在室内可与不同有机物质发生的化学反应,反应产物包括致癌物质如甲醛、丙烯醛等,刺激性物质如羰基、二羰基、酸类等,以及自由基、二级有机气溶胶等。因此,室内存在过高浓度的臭氧可能危害人体健康。

  CN108285735A公开了一种涂料的制备方法,以重量份计,包括以下组分:二异氰酸酯10-20份,聚酯多元醇50-80份,二羟甲基丙酸5-15份,轻质碳酸钙2-5份,硅灰石粉1-3份,纳米粘土1.5-2份,纳米碳化硼0.8-1.5份,聚丙烯酰胺8-15份,潜固化剂2-3份,分散剂0.5-1份,偶联剂0.5-1份,消泡剂1-3份,催化剂0.3-0.8份,扩链剂2-5份,去离子水30-40份;CN109423087A公开了一种涂料的制备方法,其将水、丙酸丁酯、石英砂粉末、硅粉和羟丙基甲基纤维素混合后煮沸,2小时后降温至30℃并加入甲醇,保温30分钟后再降至室温,加入氧化铝粉末和钛白粉,混合均匀后即得;CN104725970A公开了一种涂料,其包括如下质量份的各组分:35~45份的乳液、48~56份的颜料、2~4份的填料、3~6份的助剂,乳液包含分散在水中的空心球状的乳胶颗粒;上述方案所述涂料均不具备臭氧分解的性能,且易因臭氧氧化而发生结构破坏。

  因此,开发一种能高效分解臭氧的涂料及其制备方法仍具有重要意义。

  发明内容

  本发明的目的在于提供一种用于臭氧分解的涂料及其制备方法和用途;所述涂料中包含乳液、钛白粉、除臭氧催化剂、填料、色浆、砂、助剂和水,上述组分按照特定的比例混合,所述涂料中各组分混合均匀,其能在自然状态下储存稳定,且所述涂料涂覆后形成的涂层在自然条件下具有促进臭氧分解的性能。

  为达到此发明目的,本发明采用以下技术方案:

  第一方面,本发明提供了一种用于臭氧分解的涂料,以所述涂料的质量为100%计,所述涂料按照质量百分含量包含以下组分:

  

  本发明所述用于臭氧分解的涂料中,以所述涂料的质量为100%计,所述涂料包含以下组分:乳液的质量百分含量为10-25%,例如11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%或24%等,钛白粉的质量百分含量为2-8%,例如2.5%、3%、3.5%、4%、4.5%、5%、5.5%、6%、6.5%、7%或7.5%等,除臭氧催化剂的质量百分含量为1-10%,例如2%、3%、4%、5%、6%、7%、8%或9%等,填料的质量百分含量为8-15%,例如9%、10%、11%、12%、13%或14%等,色浆的质量百分含量为0-3%,例如0.5%、1%、1.5%、2%或2.5%等,砂的质量百分含量为50-70%,例如51%、52%、53%、54%、55%、56%、57%、58%或59%等,助剂的质量百分含量为1-5%,例如1.5%、2%、2.5%、3%、3.5%、4%或4.5%等,水的质量百分含量为5-15%,例如6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%或14%等。

  本发明所述涂料采用上述组分和配比,合适的催化剂添加量和乳液含量可以使催化剂颗粒最大程度的与外界大气接触,配方中的助剂体系可以使催化剂颗粒均匀分散,其有利于除臭氧催化剂发挥其催化效率,从而实现其在自然条件下高效催化臭氧分解,同时所得涂料可以通过不同的施工工艺和配方调节,得到丰富多样的装饰效果。

  优选地,所述乳液包括水性丙烯酸乳液、水性聚氨酯乳液或水性氟碳乳液中的任意一种或至少两种的组合,所述组合示例性的包括水性丙烯酸乳液和水性聚氨酯乳液的组合、水性氟碳乳液和水性丙烯酸乳液的组合或水性聚氨酯乳液和水性氟碳乳液的组合等,优选为水性丙烯酸乳液。

  本发明所述涂料中采用上述乳液,其中水性丙烯酸乳液技术成熟,原料易得,与除臭氧催化剂相容性好。

  优选地,所述除臭氧催化剂为商业锰氧化物臭氧分解催化剂和/或NiFe水滑石结构催化剂;优选为NiFe水滑石结构催化剂。

  优选地,所述NiFe水滑石结构催化剂中Ni元素和Fe元素的摩尔比为(2.5-3.5):1,例如2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1、3:1、3.1:1、3.2:1、3.3:1或3.4:1等,优选为(2.8-3.2):1。

  优选地,所述NiFe水滑石结构催化剂通过以下方法制备得到,所述方法包括以下步骤:

  (1')配制含镍前驱体和铁前驱体的水溶液;

  (2')配制含碱金属氢氧化物和碱金属碳酸盐的水溶液;

  (3')将步骤(1')和步骤(2')中的水溶液混合,加热搅拌,得到所述催化剂。

  优选地,步骤(1')所述镍前驱体包括硝酸镍、氯化镍或硫酸镍中的任意一种或至少两种的组合;所述组合示例性的包括硝酸镍和氯化镍的组合、硫酸镍和硝酸镍的组合或氯化镍和硫酸镍的组合等。

  优选地,步骤(1')所述铁前驱体包括硝酸铁、氯化铁或硫酸铁中的任意一种或至少两种的组合;所述组合示例性的包括硝酸铁和氯化铁的组合、硫酸铁和硝酸铁的组合或氯化铁和硫酸铁的组合等。

  优选地,步骤(1')所述含镍前驱体和铁前驱体的水溶液中金属离子的浓度为0.8-1.2mol/L;例如0.85mol/L、0.9mol/L、0.95mol/L、1mol/L、1.05mol/L、1.1mol/L或1.15mol/L等。

  优选地,步骤(2')所述碱金属氢氧化物包括氢氧化钠和/或氢氧化钾。

  优选地,步骤(2')所述碱金属碳酸盐包括碳酸钠和/或碳酸钾。

  优选地,步骤(2')所述水溶液中碱金属氢氧化物的浓度为1.5-1.7mol/L,例如1.55mol/L、1.6mol/L或1.65mol/L等。

  优选地,步骤(2')所述水溶液中碱金属碳酸盐的浓度为0.4-0.6mol/L,例如0.45mol/L、0.5mol/L或0.55mol/L等。

  优选地,步骤(3')中将步骤(1')和步骤(2')中的水溶液混合的方法包括将步骤(1')中的水溶液和步骤(2')中的水溶液同时加入70-90℃的热水中,搅拌混合,得到混合溶液。

  优选地,步骤(1')中的水溶液和步骤(2')中的水溶液同时加入热水中的速率各自独立的为1-3mL/min,例如1.5mL/min、2mL/min或2.5mL/min等。

  优选地,所述混合溶液的pH为10-10.5,例如10.1、10.2、10.3或10.4等。

  优选地,步骤(3')中加热搅拌的温度为70-90℃,例如75℃、80℃或85℃等。

  优选地,步骤(3')中所述加热搅拌在水浴中进行。

  优选地,步骤(3')中所述加热搅拌的时间为1-7h,例如,2h、3h、4h、5h或6h等,优选为3-5h。

  优选地,步骤(3')所述加热搅拌后还包括固液分离、洗涤、干燥。

  优选地,所述固液分离的方法包括抽滤。

  优选地,所述洗涤的洗涤剂为水。

  优选地,所述洗涤的终点至洗涤液为中性。

  优选地,所述干燥的温度为70-100℃,例如75℃、80℃、85℃、90℃或95℃等。

  优选地,所述干燥的时间为12-24h,例如14h、16h、18h、20h或22h等。

  优选地,所述填料包括重钙和/或滑石粉。

  优选地,所述助剂包括防沉剂、分散剂、润湿剂、防腐剂、pH调节剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂或增稠剂中的任意一种或至少两种的组合,所述组合示例性的包括防沉剂和分散剂的组合、润湿剂和防腐剂的组合、pH调节剂和消泡剂的组合或防冻剂和成膜助剂的组合等。

  优选地,所述助剂为防沉剂、分散剂、润湿剂、防腐剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂和增稠剂。

  本发明所述助剂的加入使除臭氧催化剂颗粒稳定分散,使最终漆膜性能达到最佳状态。

  优选地,所述防沉剂包括硅酸镁铝和/或凹凸棒土。

  优选地,所述分散剂包括SN-5040和/或SN-5027。

  优选地,所述润湿剂包括LCN407。

  优选地,所述防腐剂包括CBJ-4和/或MBS5050。

  优选地,所述pH调节剂包括AMP95,用于调节产品本身的酸碱度,稳定产品整体品质。

  优选地,所述消泡剂包括NXZ。

  优选地,所述防冻剂包括丙二醇。

  优选地,所述增稠剂包括羟乙基纤维素、丙烯酸碱溶胀或聚氨酯中的任意一种或至少两种的组合,所述组合示例性的包括羟乙基纤维素和丙烯酸碱溶胀的组合、聚氨酯和羟乙基纤维素的组合或丙烯酸碱溶胀和聚氨酯的组合等。

  优选地,所述成膜助剂包括醇酯-12。

  优选地,所述助剂中防沉剂、分散剂、润湿剂、防腐剂、消泡剂、防冻剂、成膜助剂和增稠剂的质量比为2:(3-5):(3-5):(0.5-2.5):(0.5-2.5):(1-4):(3-20):(1.5-4),例如2:3:3:1:2:2:10:4或2:5:5:2:2:3:19:3等。

  本发明所述涂料中助剂采用上述组成配比,其有利于改善涂料的整体相容性,提升产品本身稳定性能,提升产品施工性能,便于施工。

  第二方面,本发明提供了如第一方面所述的用于臭氧分解的涂料的制备方法,所述方法包括将乳液、钛白粉、除臭氧催化剂、填料、色浆、砂、助剂和水混合,得到所述涂料。

  优选地,所述用于臭氧分解的涂料的制备方法包括以下步骤:

  (1)配制防沉剂预凝胶;

  (2)将水、防沉剂预凝胶、填料、除臭氧催化剂预分散浆、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂混合;

  (3)在步骤(2)得到的混合物中加入乳液、成膜助剂、防腐剂、砂、色浆、消泡剂和增稠剂,混合,得到所述涂料。

  优选地,以所述除臭氧催化剂预分散浆的质量为100%计,其包括以下组分:

  除臭氧催化剂20-50%

  分散剂0.1-0.5%

  增稠剂0.5-1%

  其余为水。

  本发明所述涂料的制备过程中采用上述除臭氧催化剂预分散浆,其有利于发挥除臭氧催化剂的催化效率,提高催化剂在涂料中的分散性;以所述除臭氧催化剂预分散浆的质量为100%计,其中包含除臭氧催化剂的质量百分含量为20-50%,例如25%、30%、35%、40%或45%等,分散剂的质量百分含量为0.1-0.5%,例如0.2%、0.3%或0.4%等,增稠剂的质量百分含量为0.5-1%,例如0.6%、0.7%、0.8%或0.9%等,其余为水。

  优选地,所述除臭氧催化剂预分散浆通过如下方法制备得到,所述方法包括以下步骤:

  (a)将水、分散剂和除臭氧催化剂混合砂磨,得到除臭氧催化剂分散液;

  (b)在步骤(a)中的除臭氧催化剂分散液中加入增稠剂和水,混合,得到所述除臭氧催化剂预分散浆。

  优选地,步骤(a)中所述混合砂磨的方法包括在砂磨缸中依次加入水、分散剂、磨球、除臭氧催化剂,之后进行砂磨搅拌,之后过滤,得到所述除臭氧催化剂分散液。

  优选地,步骤(a)中分散剂和除臭氧催化剂的质量比为(1-2):200,例如1.1:200、1.3:200、1.5:200、1.8:200或1:100等。

  优选地,所述砂磨搅拌的搅拌速率为1800-2200rpm,例如1850rpm、1900rpm、1950rpm、2000rpm、2050rpm、2100rpm或2150rpm等。

  优选地,所述砂磨搅拌的终点至除臭氧催化剂的粒径≤50μm,例如5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm或45μm等。

  优选地,所述磨球为锆珠。

  优选地,所述锆珠的直径为0.75-1.25mm,例如0.8mm、0.85mm、0.9mm、0.95mm、1mm、1.05mm、1.1mm、1.15mm或1.2mm等。

  优选地,步骤(b)中混合的方法为搅拌,所述搅拌的速率为200-300rpm,例如210rpm、220rpm、230rpm、240rpm、250rpm、260rpm、270rpm、280rpm或290rpm等。

  优选地,步骤(1)中配制防沉剂预凝胶的方法包括将防沉剂和水混合,得到所述防沉剂预凝胶。

  本发明所述涂料的制备过程采用上述混合顺序,其有利于涂料中各个组分的混合均匀,臭氧催化剂的稳定分散,从而有利于所得涂料中除臭氧催化剂发挥更高的催化活性。

  优选地,所述防沉剂预凝胶中防沉剂与水的质量比为1:(4-25),例如1:4.5、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10、1:15、1:20或1:22等。

  优选地,步骤(2)所述将水、防沉剂预凝胶、填料、除臭氧催化剂预分散浆、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂混合的方法包括在水中依次加入防沉剂预凝胶、填料、除臭氧催化剂预分散浆、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂,混合。

  优选地,在水中依次加入防沉剂预凝胶、填料、除臭氧催化剂预分散浆、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂的过程中伴随搅拌,所述搅拌的速率为400-600rpm,例如450rpm、500rpm或550rpm等。

  优选地,步骤(2)中所述混合后还包括将转速调整至1500-2500rpm,例如1600rpm、1700rpm、1800rpm、1900rpm、2000rpm、2100rpm、2200rpm、2300rpm或2400rpm等,继续搅拌。

  优选地,所述继续搅拌的时间为20-30min,例如21min、23min、25min、27min或29min等。

  优选地,步骤(3)所述在步骤(2)得到的混合物中加入乳液、成膜助剂、防腐剂、砂、色浆、消泡剂和增稠剂的加入顺序为依次加入乳液、成膜助剂、防腐剂、砂、色浆、消泡剂和增稠剂。

  优选地,步骤(3)所述在步骤(2)得到的混合物中加入乳液、成膜助剂、防腐剂、砂、色浆、消泡剂和增稠剂的过程中伴随搅拌,所述搅拌的速率为800-1500rpm,例如900rpm、1000rpm、1100rpm、1200rpm、1300rpm或1400rpm等。

  优选地,步骤(3)中混合的终点至混合物中无团聚颗粒。

  作为本发明优选的技术方案,所述用于臭氧分解的涂料的制备方法包括以下步骤:

  (1)将防沉剂和水混合,得到防沉剂预凝胶;

  (2)在分散缸中加入水,在搅拌速率为400-600rpm的条件下,向水中依次加入防沉淀预凝胶、滑石粉、除臭氧催化剂预分散浆、重钙、钛白粉、分散剂、润湿剂和防冻剂,之后将搅拌转速调整至1500-2500rpm,继续搅拌20-30min;

  (3)在搅拌转速为800-1500rpm的条件下,向步骤(2)的混合物中依次加入水性丙烯酸乳液、成膜助剂、防腐剂、砂、色浆、消泡剂和增稠剂,继续搅拌10-15min,得到所述涂料。

  第三方面,本发明提供了如第一方面所述的涂料的用途,所述涂料用于大气中臭氧分解。

  优选地,所述涂料用于混凝土、腻子、砂浆、塑料或钢结构的表面涂覆。

  相对于现有技术,本发明具有以下有益效果:

  (1)本发明所述用于臭氧分解的涂料中包含乳液、钛白粉、除臭氧催化剂、填料、色浆、砂、助剂和水,上述组分按照特定的比例混合,所述涂料中各组分混合均匀,其能在自然条件下高效催化臭氧分解;

  (2)本发明所述用于臭氧分解的涂料的制备方法,所得涂料中各组分均匀性好,所得涂料可以通过不同的施工工艺和配方调节,得到丰富多样的装饰效果。

  具体实施方式

  下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了,所述实施例仅仅是帮助理解本发明,不应视为对本发明的具体限制。

  实施例1

  以涂料的质量为100%计,本实施例所述涂料包括以下组分:

  

  

  上述质量百分含量计算结果保留小数点后一位有效数字。

  本实施例所述涂料制备过程中,原料选择如下所示,所述乳液为水性丙烯酸乳液,所述除臭氧催化剂为NiFe水滑石结构催化剂,所述砂的粒径为80-120目,所述防沉剂为硅酸镁铝,分散剂为SN-5040,润湿剂为LCN407,防冻剂为丙二醇,成膜助剂为醇酯-12,防腐剂为CBJ-4,增稠剂为羟乙基纤维素和丙烯酸碱溶胀;

  本实施例中采用的NiFe水滑石结构催化剂中镍元素和铁元素的摩尔比为3:1,所述催化剂通过以下方法制备得到,所述方法包括以下步骤:

  (Ⅰ)按照摩尔比将硝酸镍和硝酸铁溶解在50mL去离子水中,得到金属离子浓度为1mol/L的水溶液;

  (Ⅱ)将氢氧化钠和碳酸钠溶于50mL去离子水中,得到含氢氧化钠和碳酸钠的水溶液,所述水溶液中氢氧化钠的浓度为1.6mol/L,碳酸钠的浓度为0.5mol/L;

  (Ⅲ)将步骤(Ⅰ)中的水溶液和步骤(Ⅱ)中的水溶液各自独立的以2mL/min的速率滴加到体积为100mL的80℃的热水中,剧烈搅拌并控制得到的混合溶液的pH为10.3,待滴加完成后,将其置于80℃的恒温水浴中,继续搅拌5h,之后将沉淀抽滤,用3000mL水将沉淀洗涤至中性,90℃下干燥18h,得到所述催化剂,记为Ni3Fe-LDH。

  除臭氧催化剂预分散浆的制备方法,所述方法包括以下步骤:

  (a)在砂磨缸中加入100g水,加入分散剂,然后依次加入粒径为1mm的锆珠100g和除臭氧催化剂粉末,其中分散剂与除臭氧催化剂粉末质量比为1:200,在2000rpm的条件下砂磨搅拌30分钟,使除臭氧催化剂粒径分散至50微米以下;用200目的滤网过滤,除去锆珠得到除臭氧催化剂分散液;

  (b)将除臭氧催化剂分散液加入分散缸中,250rpm搅拌下,加入增稠剂和水,调节除臭氧催化剂的质量分数为50%,增稠剂质量分数为1%,搅拌15分钟后得到除臭氧催化剂的预分散浆料。

  以所述除臭氧催化剂预分散浆的质量为100%计,其包括以下组分:

  除臭氧催化剂 50%

  分散剂 0.25%

  增稠剂 1%

  其余为水。

  本实施例所述涂料的制备方法包括以下步骤:

  (1)将0.2g防沉剂与2g水混合制成防沉剂预凝胶后放置备用;

  (2)在分散缸中加入1.95g水,分散机转速调至400rpm,然后依次加入防沉剂预凝胶、2g滑石粉、4g质量分数为50%的除臭氧催化剂预分散浆、10.9g重钙、4g钛白粉、0.49g分散剂、0.3g润湿剂和0.3g防冻剂,然后再将分散机转速调至1500rpm,分散搅拌30分钟;

  (3)调节分散机转速至800rpm,然后依次加入24.7g水性丙烯酸乳液,2g成膜助剂、0.2g防腐剂、60g 80-120目砂子、1g色浆,0.2g消泡剂和0.26g增稠剂,分散15分钟,分散均匀无团聚颗粒为止,即得到用于臭氧分解的涂料。

  实施例2

  以所述涂料的质量为100%计,本实施例所述涂料按照质量百分含量包含以下组分:

  

  上述质量百分含量计算结果保留小数点后一位有效数字。

  本实施例中采用的除臭氧催化剂和助剂的成分与实施例1相同。

  除臭氧催化剂预分散浆的制备方法,所述方法包括以下步骤:

  (a)在砂磨缸中加入100g水,加入分散剂,然后依次加入粒径为1mm的锆珠100g和除臭氧催化剂粉末,其中分散剂与除臭氧催化剂粉末质量比为1:100,在2200rpm的条件下砂磨搅拌30分钟,使除臭氧催化剂粒径分散至50微米以下;用200目的滤网过滤,除去锆珠得到除臭氧催化剂分散液;

  (b)将除臭氧催化剂分散液加入分散缸中,300rpm搅拌下,加入增稠剂和水,调节除臭氧催化剂的质量分数为50%,增稠剂质量分数为1%,搅拌15分钟后得到除臭氧催化剂的预分散浆料。

  以所述除臭氧催化剂预分散浆的质量为100%计,其包括以下组分:

  除臭氧催化剂 50%

  分散剂 0.5%

  增稠剂 1%

  其余为水。

  本实施例所述涂料的制备方法包括以下步骤:

  (1)将0.5g防沉剂与2.24g水混合制成防沉剂预凝胶后放置备用;

  (2)在分散缸中加入0.6g水,分散机转速调至600rpm,然后依次加入防沉剂预凝胶、3g滑石粉、16g除臭氧催化剂预分散浆、9.2g重钙、5g钛白粉、0.92g分散剂、1g润湿剂和0.3g防冻剂,然后再将分散机转速调至2500rpm,分散搅拌20分钟;

  (3)调节分散机转速至1500rpm,然后依次加入17g水性丙烯酸乳液,1g成膜助剂、0.2g防腐剂、70g 80-120目砂子、2.3g色浆,0.2g消泡剂和0.34g增稠剂,分散10分钟,分散均匀无团聚颗粒为止,即得到除臭氧质感涂料。

  实施例3

  以所述涂料的质量为100%计,本实施例所述涂料按照质量百分含量包含以下组分:

  

  上述质量百分含量计算结果保留小数点后一位有效数字。

  本实施例中采用的除臭氧催化剂和助剂的成分与实施例1相同。

  除臭氧催化剂预分散浆的制备方法,所述方法包括以下步骤:

  (a)在砂磨缸中加入100g水,加入分散剂,然后依次加入粒径为1mm的锆珠100g和除臭氧催化剂粉末,其中分散剂与除臭氧催化剂粉末质量比为1:100,在2200rpm的条件下砂磨搅拌30分钟,使除臭氧催化剂粒径分散至50微米以下;用200目的滤网过滤,除去锆珠得到除臭氧催化剂分散液;

  (b)将除臭氧催化剂分散液加入分散缸中,300rpm搅拌下,加入增稠剂和水,调节除臭氧催化剂的质量分数为40%,增稠剂质量分数为0.6%,搅拌15分钟后得到除臭氧催化剂的预分散浆料。

  以所述除臭氧催化剂预分散浆的质量为100%计,其包括以下组分:

  除臭氧催化剂 40%

  分散剂 0.4%

  增稠剂 0.6%

  其余为水。

  本实施例所述涂料的制备方法包括以下步骤:

  (1)将0.4g防沉剂与8.04g水混合制成防沉剂预凝胶后放置备用;

  (2)在分散缸中加入2.225g水,分散机转速调至500rpm,然后依次加入防沉剂预凝胶、4g滑石粉、12.5g除臭氧催化剂预分散浆、15g重钙、10g钛白粉、0.65g分散剂、0.7g润湿剂和0.4g防冻剂,然后再将分散机转速调至2000rpm,分散搅拌25分钟;

  (3)调节分散机转速至1000rpm,然后依次加入30g水性丙烯酸乳液,1.2g成膜助剂、0.3g防腐剂、130g 80-120目砂子,0.1g消泡剂和0.325g增稠剂,分散13分钟,分散均匀无团聚颗粒为止,即得到除臭氧质感涂料。

  实施例4

  本实施例与实施例1的区别在于,将乳液由水性丙烯酸乳液等质量的替换为聚氨酯乳液,其他条件与实施例1相比完全相同。

  实施例5

  本实施例与实施例1的区别在于,制备过程中,不进行步骤(1)的操作,步骤(2)中将水的质量替换为6g水,并在加入防冻剂后,再加入防沉剂;其他条件与实施例1相比完全相同。

  实施例6

  本实施例与实施例1的区别在于,步骤(2)中除臭氧催化剂以粉末的形式加入,其他条件与实施例1相比完全相同,其制备方法具体包括以下步骤:

  (1)将0.5g防沉剂与5g水混合制成防沉剂预凝胶后放置备用;

  (2)在分散缸中加入5.6g水,分散机转速调至600rpm,然后依次加入防沉剂预凝胶、9g滑石粉、8g除臭氧催化剂、9.2g重钙、2.3g钛白粉、1g分散剂、1g润湿剂和0.3g防冻剂,然后再将分散机转速调至2500rpm,分散搅拌20分钟;

  (3)调节分散机转速至1500rpm,然后依次加入17g水性丙烯酸乳液,1g成膜助剂、0.2g防腐剂、35.8g 80-120目砂子、2.3g色浆,0.2g消泡剂和0.5g增稠剂,分散10分钟,分散均匀无颗粒为止,即得到除臭氧质感涂料。

  实施例7

  本实施例与实施例1的区别在于,将除臭氧催化剂等质量的替换为商品化MnO2臭氧分解催化剂(a-MnO2),其他条件与实施例1相比完全相同。

  对比例1

  本对比例与实施例1的区别在于,制备过程中不加入除臭氧催化剂,其他条件与实施例1相比完全相同。

  对比例2

  本对比例与实施例1的区别在于,制备过程中调整除臭氧催化剂的加入量,使得所得涂料中除臭氧催化剂的质量百分含量为0.5%,其他条件与实施例1相比完全相同。

  性能测试:

  对实施例1-7和对比例1-2制备得到的涂料进行臭氧分解性能的测试,测试方法如下:

  活性评价测试:将涂料涂覆于管状反应器内部,反应气中臭氧浓度为640ppb、温度为30℃,相对湿度为70%,气体流量为1L/min,测试时间为6h;记录测试时间为6h时对应的臭氧的转化率,所述测试结果如表1所示;

  对实施例1-7和对比例1-2制备得到的涂料进行涂覆测试,质感涂料可以用来实现仿砖、仿树皮、仿文化石,仿木纹等丰富的装饰效果。实施例5中所得涂料相对于实施例1中的涂料存在着粘度不稳定,因而储存稳定性能更差,并且施工性能差。

  表1

  

  

  由上表可以看出,本发明所述涂料在温度为30℃,相对湿度为70%的条件下对臭氧具有较高的催化降解的性能,其对臭氧的去除率可达90%;对比实施例1-3和对比例1-2可以看出,本发明所述涂料中除臭氧催化剂的加入量为5-10%时,其对臭氧的去除率最佳,当涂料中除臭氧催化剂的加入量过少时,其催化效果不显著,当除臭氧催化剂的加入量过多时,导致涂料成本偏高,而且催化剂本身有颜色,导致涂料的调色范围变窄。对比实施例1、6可以看出,涂料的制备过程中采用本发明所述除臭氧催化剂预分散浆的形式加入,所得涂料具有更优的催化降解臭氧的性能。

  申请人声明,以上所述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,所属技术领域的技术人员应该明了,任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

《一种用于臭氧分解的涂料及其制备方法和用途.doc》
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