水性无机光催化涂料的制备及性能研究

    张秀坤，何唯平，李红娟，蔡振钱　　　　(深圳海川工程科技有限公司，广东深圳518040)　　　　摘要：通过对水性无机涂料中无机粘结料和填料硅藻土用量的优化，制备了具有较强耐水性和粘结力的水性无机涂料。本文在水性无机涂料中加入一定量的纳米TiO2制备了水性无机光催化涂料，研究了光催化剂的含量和光催化涂料表面结果对光催化性能的影响，并与光催化水丙乳胶涂料的光催化性能进行了对比。结果表明：水性无机光催化涂料表面的片状和孔隙特征结构与水丙乳胶涂料的致密结构相比更有利于光催化反应的进行，当纳米TiO2在水性无机涂料中含量为3%时，光催化效果最佳。　　　　关键词：耐水性；粘结力；水性无机涂料；光催化；纳米TiO2　　　　0引言　　　　随着工业技术的发展，环境污染越来越严重，对公众健康引起不同程度的损害[1-3]。所以，环境空气污染物的去除已成为大气污染研究的热点。研究表明，TiO2光催化技术在环境污染物治理方面有着良好的应用前景，光催化剂在光照作用下能使有机物或无机污染物发生氧化还原反应，生成H2O、CO2、盐等达到无害化，从而净化环境[4-5]。光催化剂多用TiO2，而以锐钛型为最好，且其具有化学稳定性好、无毒、价廉易得等特点，是理想的光催化剂[6]。将光催化剂与涂层材料相结合，制备具有光催化效果的涂料，涂装于道路栏杆和其他建筑上，将是以后的应用方向，从环保观点出发，水性无机涂料的应用是今后的研究方向。水性无机涂料以水为分散介质，具有无毒、无味、不含有VOC和其他有机物质、施工方便、原材料资源丰富、价格较低等一系列的优点[7-9]。所以将光催化剂加入到水性无机涂料中制备光催化涂料，将会获得很高的工业价值。但是水性无机涂料最大的缺点是耐水性和粘结力较差，这些缺点阻碍了它的广泛应用[10-11]。本文在解决水性无机涂料耐水性和粘结力差的基础上，将自制的TiO2光催化剂应用到水性无机涂料中，制备出性能优良的环保型水性无机光催化涂料。　　　　1试验部分　　　　1.1试验原料及设备(见表1)　　　　表1原料　

　　表1原料　　

　　1.2光催化涂料的配制　　　　按如下配比称取原料（质量分数）：无机粘结料20%～40%，填料15%～35%，分散剂六偏磷酸钠0.5%～1%，固化剂6%～8%，一定量的自制的纳米TiO2分散浆，其余为水。将上述原料混合，在高速搅拌下混合均匀，在搅拌的条件下，最后加入一定量的固化剂，并高速搅拌30min，混合均匀，涂料在4h内使用。　　　　1.3涂料性能检测　　　　1.3.1耐水(酸）性测试　　　　将配制好的涂料涂布于石棉板的表面，经7d养护后，将试件浸入到去离子水中(2%的HCl溶液)，调节水温为(23±2)℃，并在整个试验过程中保持该温度不变。将3块板放入其中，并使每块板的2/3浸泡于水中。　

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