纳米钛釉涂料,包含有添加剂、釉料和粘合剂三类成分,其重量份形式的组成为:含有纳米二氧化钛的添加剂0.5~3份,固体物粒为微米级的着色材料5~50份,固体物粒为微米级的粘合剂45~65份。其中添加剂中的纳米二氧化钛为由纳米级的二氧化钛微粒再团结成的微米级颗粒体。本发明专利技术的涂料可以具有无害、无毒、无污染,以及能实现自灭菌、抗腐蚀、耐高温、耐气候,特别是能自洁,耐久和与人类有“亲和力”等特点的新型涂料而广泛地用作建筑物内/外墙涂料,高档汽车、船舶的油漆,耐高温、耐化学性、耐腐蚀涂料,阻燃涂料等多种不同类型的涂料品种。(*该技术在2022年保护过期,可自由使用*)
【技术实现步骤摘要】
纳米钛釉涂料
本专利技术涉及的是一种以纳米级二氧化钛为主要添加成分的釉彩涂料。
技术介绍
油漆,内外墙涂料,木器涂料等应用于不同领域和/或具有不同功能、用途的涂料,是人们日常生活及工业生产中广泛使用和经常密切接触的。涂料的组成一般包括三大类成分:添加剂、着色材料和粘合剂,或还可包括有适当形式的溶剂。其中添加剂是主要成分。根据使用领域和/或功能的不同,涂料中所用的添加剂也各不相同。传统形式涂料中所用的溶剂和粘合剂等原料中,不可避免地要使用如甲醛、挥发性有机化合物(VOC)、苯等有毒有害成分,加之在各种原料中所含的铅、镉、汞等有害有毒的物质,对人体健康的影响和对环境的污染都十分严重,不符合当今对资源的可重复利用和可持续发展,以及“绿色”环保材料的要求,因而包括我国在内的许多国家都已制定了一系列强制性的规定标准,严格限制这些有毒有害成分在涂料中的使用和/或其含量。因此,开发无害、无毒、无污染,并且进一步还能实现具有自灭菌、抗腐蚀、耐高温、耐气候,特别是能自洁,耐久和与人类有“亲和力”等功能和特性的新型涂料,是目前人们正在竞相研究的课题。研究结果显示,能否找到一种或几种能从根本上避免毒、害,以及还能进一步具有自洁、灭菌、抗腐蚀、耐高温、耐气候的功能材料,是研制高档涂料的关键。随着纳米科技的发展,自然界的物质已经可以用不同的方法加工至纳米级(0.1-100纳米范围内)。对纳米级材料的研究已经发现,自然界中的物质构成在纳米级的尺度下,被隔离出来的几个、几十个可数原子或分子,能够显著地表现出许多与其在宏观状态下完全不同的新特性,从而能形成一种新的具有特定功能的材料。如二氧化钛(TiO2)就是能具有多方面综合功能效果而符合上述要求的材料之一。将TiO2加工至纳米级后,其独特的光催化性能凸现、活性增强。正好能为人们提供无毒无害并分毒害物质从而起灭菌作用,能抗腐蚀、抗高温、耐候-->耐久、无二次污染,节能—只需阳光、灯光照射即可的缘色环保的涂料的添加剂。TiO2的光催化性效应最早是由日本的本多健一和藤岛昭两学者在做光电试验时偶然发现的。现代研究已经了解,TiO2在受到阳光或荧光灯的紫外线照射后,内部电子—空穴对激励,产生具有强氧化分解能力的活性氢氧基原子团,从而能够分解清除附着在氧化钛表面几乎所有的有机污染物:如氢化物、硫化物、氯化物等。技术上讲,一方面为了提高激发态电子—空穴对的活性从而提高催化活性,需要高的禁带宽度,也就要求吸收带“兰移”;另一方面为了提高阳光(荧光)的利用率,又要求吸收带“红移”,这一对矛盾一直制约了TiO2光催化性的活性。随着近期纳米技术的发展,为TiO2的研究开拓了新的空间。在纳米级的尺寸下,上述的禁带宽度得到满足,从根本上解决了光催化剂活性增强的问题。从理论上讲所有的物质微粒都能用特定的方法制备出纳米级的微粒。TiO2比较适合采用激光气化法和成熟的溶胶-凝胶法(SOL-GEL)制备出其纳米级的微粒。在1996年以后的文献中,相关的技术和研究已屡有国内外的专家学者报导。除此以外,纳米锌和纳米二氧化钛一样,在阳光、灯光(紫外线)下,在水和空气氧化中,能分解出带负电的电子(e-)同时留下带正电的空穴(h+),从而激活氧和氢氧根,而具有极强的化学活性,能与多种有机物包括细菌的有机物发生氧化反应,杀死大多数细菌、病毒。纳米银也是灭菌物质,但因造价高,目前多只在文物保护等高档领域的涂料中用作灭菌添加剂。
技术实现思路
在此情况下,本专利技术将提供一种以纳米级二氧化钛(TiO2)为主要添加剂成分的釉彩涂料,其范围可以涉及作为建筑物内/外墙使用的涂料,高档汽车、船舶使用的油漆,耐高温、耐化学性、耐腐蚀涂料,阻燃涂料等多种领域中使用的不同功能和/或类型的涂料品种。本专利技术的纳米钛釉涂料,由添加剂、釉料和粘合剂三大类成分组成,其中添加剂是主要成分。本专利技术涂料的组成为: 含有纳米二氧化钛的添加剂 0.5~3份 固体物粒为微米级的着色材料 5~50份 固体物粒为微米级的粘合剂 45~65份。其中,添加剂中的纳米二氧化钛为由纳米级的二氧化钛微粒再团结成的微米级颗粒体。按上述比例将各组成成分用超声搅拌机或其他适当的设备搅拌均匀即可。-->上述纳米级二氧化钛(TiO2)的制备,可以采用目前已有报导的多种方法。例如:可以采用溶胶-凝胶的方法生产纳米TiO2,得到湿凝胶薄膜,通过调节凝胶的粘度,控制薄膜层的平均厚度在200纳米,热处理后,焙干成膜,再用磨机破碎至微米级。或是采用“气体喷雾干燥机”直接加工成钠米级TiO2微米团。选用锐钛型的TiO2粉体材料,其光催化性较好。试验结果显示,使用了纳米TiO2作为添加剂后,可以使涂料在阳光和灯光照射下具有自洁、灭菌、耐温耐候,去垢、抗腐蚀的功能。由于纳米TiO2材料本身十分稳定,能够耐受各种气候条件和反应条件,可产生亲水性和常温深度氧化能力,因而其耐候性也十分理想。在上述采用纳米二氧化钛(TiO2)作为主要添加剂的基础上,根据不同的应用领域和/或功能需要,如对环保,耐候,自洁等方面特别的功能要求,在上述组成形式中所说的添加剂中,还可以进一步再补充加入纳米锌、纳米氧化锑(SbO)或纳米氧化钼(MoO)中的至少一种,共同作为添加剂的组成成分。使用这些补充加入的添加剂成分时,其总量为0.5~5重量份。在添加剂中进一步使用了纳米锌后的涂料,在阳光灯光照射下能够具有灭菌、抗菌、除臭、自洁、抗老化功能。在添加剂成分中进一步使用了纳米氧化锑和/或纳米氧化钼后,则还可以使涂料进一步具有了理想的阻燃性能。上述涂料中,所说着色材料可以为着色用的填充材料或釉料中的至少一种。例如,能用于着色的填充材料可以有通常作为白色着色剂使用的钛白粉,锌白粉,碳酸钙粉等。能用于着色的釉料,一般可以选用由含有二氧化钛系列的无铅玻料,如钛-铋系列或钛-钙系列的玻料,与粒径为微米级(例如2~3微米)的二氧化硅骨料的混合物经烧结所成。作为可供具体实施时参考的,例如可以选用由重量比为氧化铋(Bi2O3)70~80份和氧化钛(TiO2)15~30份组成的钛-铋系列釉料。选用此钛-铋系列的釉料时,一般应使Bi2O3与TiO2保持有适当的比例。试验显示,使釉料中Bi2O3含量降低,TiO2含量增加时,玻料质量提高,但随之耐火性提高,使得烧结温度也升高,易形成玻璃质。当BiO3过高时(例如重量比>85%),由于Bi2O3的高膨胀特性,会产生釉料裂纹和失透。除上述的钛-铋系列釉料外,另一个可以作为具体实施时参考的方式,是选用由重量此为氧化钙5~25份和氧化钛50~90份所组成的钛-钙系列釉料。由于采用单一形式的上述钛-铋系列或钛-钙系列等釉料,其表现形式一般只-->是有光泽而无色的状态,如要得到所希望颜色的涂料,如白色、兰色、黄色、红色……等多种颜色,则可以进一步使上述形式的釉料中还含有作为着色颜料使用的金属氧化物成分,其使用量一般可为釉料总重量的0~10%,或是与上述的填充材料共同混合使用。在本专利技术上述涂料中使用釉料作为着色成分,可以使涂料使用后能耐候较长的时间不褪色,并且也有环保的要求,同本文档来自技高网...
【技术保护点】
纳米钛釉涂料,包含有添加剂、釉料和粘合剂三类成分,其特征是三类成分的重量份组成为:含有纳米二氧化钛的添加剂 0.5~3份固体物粒为微米级的着色材料 5~50份固体物粒为微米级的粘合剂 45~65份其中,添加剂中的纳米二氧化钛 为由纳米级的二氧化钛微粒再团结成的微米级颗粒体。
【技术特征摘要】
1.纳米钛釉涂料,包含有添加剂、釉料和粘合剂三类成分,其特征是三类成分的重量份组成为: 含有纳米二氧化钛的添加剂 0.5~3份 固体物粒为微米级的着色材料 5~50份 固体物粒为微米级的粘合剂 45~65份其中,添加剂中的纳米二氧化钛为由纳米级的二氧化钛微粒再团结成的微米级颗粒体。2.如权利要求1所述的纳米钛釉涂料,其特征是添加剂中还含有纳米锌、纳米氧化锑或纳米氧化钼中的至少一种再团结成的微米级颗粒体,其总量为0.5~5重量份。3.如权利要求1所述的纳米钛釉涂料,其特征是所说着色材料为着色用的填充材料或釉料中的至少一种。4.如权利要求3所述的纳米钛釉涂料,其特征是所说的釉料为由含有二氧化钛系列的无铅玻料与粒径为微米级的二氧化硅骨料的混合物经烧结所成。5.如权利要求4所述的纳米钛釉涂料,其特征是...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨智敏,
申请(专利权)人:杨智敏,
类型:发明
国别省市:90[中国|成都]
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