[发明专利]一种有效分解甲醛的纳米级涂料添加剂及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及建筑涂料添加剂，具体地说是一种有效分解甲醛的纳米涂 料添加剂及其应用。

背景技术

现代居室内由于各种杀虫剂、清洁剂、化妆品、油漆、木制品的使用 以及脲醛树脂泡沫隔热板和涂料在现代建筑中的应用，使甲醛在室内的含 量越来越高，远大于室外空气中甲醛的浓度。甲醛是一种高挥发性性的有 机污染物。根据流行病学调查表明，非工业环境的人群(如室内居民)长 期暴露在低浓度甲醛环境下，会发生眼部刺激、上呼吸道刺激、头痛和咳 嗽等症状。如果长期吸入高浓度甲醛气体，还可能引发支气管哮喘，甚至 会导致人体肿瘤与癌症。目前，常用的清除空气中甲醛气体的方法是使用 动力学过滤法。这种家用电器设备空气过滤效率很高，但是在甲醛被清除 至无害浓度时，该电器就被闲置，造成资源的浪费，无法普及。因此，开 发出简单、可靠、费用较低的清除室内甲醛的方法已成为急需。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制备方法简单、费用低廉的、可有效分解 甲醛的纳米级涂料添加剂及其应用，该纳米材料(即添加剂)在光照下可 以快速分解甲醛。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种有效分解甲醛的纳米级涂料添加剂，该纳米涂料添加剂的有效成 份为纳米TiO₂水溶胶。

所述纳米TiO₂水溶胶可按如下过程操作获得，常温下，将钛酸四丁酯 或异丙醇钛溶于无水醇溶液中，其中，钛酸四丁酯的量为5-30ml，醇溶液 的量为10-200ml；将上述溶液滴加到50-600ml水中，混合之后加入无机 酸，加入无机酸后使得H⁺和Ti的摩尔比在0.1到1之间；然后将反应体系 的温度升高到30-80℃，继续搅拌1-48h；最后将反应温度降至室温，即 得TiO₂水溶胶。

所述无水醇溶液为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丁醇中的一种或 一种以上的混合物；所述无机酸为硝酸、盐酸或硫酸，所采用的无机酸的 浓度为0.5-3mol/L。

所述添加剂可与水溶性涂料任意体积比例混合，涂料与添加剂的最佳 体积混合比例为18/1-18/25。

混合有所述添加剂的涂料涂敷于室内物体表面后，室温下，涂料在光 照下短时间内即可有效去除室内的有害气体甲醛。

如：光照时间一般为1-300小时，光为日光或紫外光，日光或紫外光 的光源可采用任何可以发射日光和紫外光的设备，其光照强度为 300-3000lx；即可有效去除室内的有害气体甲醛。光照时间较好为20-200 小时。

本发明具有如下优点：

1.应用时，本发明可直接分散于水溶性涂料中，分散效果好。一般的 利用纳米涂料降解甲醛的方法是将二氧化钛纳米粒子分散在涂料中，但是 氧化钛粒子难以分散，光催化活性达不到预期效果，而且会改变涂料本身 的性能，很难推广使用；而本发明添加剂为水溶胶，纳米TiO₂可直接分散 于水溶性涂料中，不会影响涂料本身的性能，。

2.成本低。为了让所有居民摆脱甲醛的毒害且降低费用，本发明不是 制备涂料，而是将纳米材料以添加剂的形式直接添加到现有的品牌涂料中， 可以不用任何额外的仪器就能将空气中甲醛气体的含量降到人们安全居住 的标准之下，推广极其容易。

3.应用效果好。混合有本发明添加剂的涂料，涂敷于物体表面后，在 光照的条件下，可有效分解甲醛，光催化活性十分好。

4.本发明无毒、无害、无二次污染、成本低、普适性强且简单易行。 甲醛是高度挥发性室内有机污染物，被世界卫生组织公认为有害致癌物质， 所以室内甲醛的去除刻不容缓。本发明将光照下能快速分解甲醛的纳米TiO₂按不同比例添加到涂料中以有效去除室内甲醛。

具体实施方式

制备例1

纳米TiO₂水溶胶的制备：10ml钛酸四丁酯溶于35mL无水乙醇中，将 上述溶液滴加到100ml水中，溶液混合之后加入10ml 1.5mol/L硝酸， 然后将反应体系的温度升高到70℃，继续搅拌2h。最后将反应温度降至室 温，即得TiO₂水溶胶。制得的TiO₂水溶胶至少可以稳定一年。