[发明专利]一种涂料组合物及其制备方法

说明书

技术领域

本申请涉及一种涂料组合物及其制备方法；特别是涉及一种涂覆在室内建筑材料表面的光触媒涂料组合物及其制备方法，用于去除室内的空气污染。

背景技术

据有关国际组织的研究表明，世界上30％的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室内空气污染。而据中消协公布的一项调查结果显示：北京地区室内空气检测，甲醛浓度超标率已经达到73.3％，最高超标达40倍。同样据有关国际组织调查显示，全世界每年有大约280万人直接或间接死于装修的室内空气污染，由此而引发的人体健康问题已经成为人们关注的热点问题。因装修引起的室内环境污染化合物主要包括甲醛、苯类化合物等。

甲醛是一种无色、强烈刺激性气味并且具有强还原性的气体，是室内装的主要空气污染物。装修过程中散发的游离甲醛有可能源源不断的向室内散发，甚至可以存留长达十年之久。长期接触低剂量的甲醛，可导致慢性呼吸道疾病、甚至引发癌症、白血病等严重疾病，当甲醛浓度达到30mg/m³的时候，即可导致人直接死亡。

苯是一种无色具有特殊香味的液体。苯及苯类化合物被大量用作涂料、油漆中的溶剂。使用了含苯及苯类化合物涂料的墙体和家具，会陆续挥发从而污染室内空气。长期处于较高浓度的苯及苯化合物气体中，可导致头晕、失眠及记忆力减退，严重时甚至导致血液系统疾病。

随着人类对室内污染危害的认识和家居健康的关注，对于室内空气净化方法的研究渐渐成为热点研究课题。而高级氧化法(advanced oxidation process简称AOP)就是近年来发展起来的一种室内空气净化的新方法。

所谓的AOP方法是指在太阳能或其它光源的照射或触发下，利用半导体光触媒产生类似于光合作用的光催化反应，生成具有极强的氧化能力的氢氧自由基和活性氧，从而可以氧化分解各种室内的空气污染物，将其分解成无污染的水和二氧化碳。由于光触媒的反应机理是通过吸收特定波长范围的光波，利用光能将空气中的氧气和水激发成自由氢氧基和活性氧，再利用该自由氢氧基和活性氧与接触的有机物的反应转化为二氧化碳和水，自身并不消耗，因而理论上能够保持长久的有效期，与传统方法相比，不仅高效、安全，而且具有良好的经济性。

适用于光触媒的材料必须容易被太阳光或其它光源激发，并且具有优异的化学稳定性。因此，半导体光触媒颗粒必须足够细小(纳米级)，并且与其它物质接触的化学反应活性低。另外，对光触媒材料而言，它们最好是在可见光或紫外光的波长范围内被激发。特别的，为了保证产业上的实用性，材料的价格不能特别昂贵。满足上述条件的光触媒材料有TiO₂(锐钛矿结构和金红石结构)、ZnO、CdS、GaAs、Fe₂O₃、Ta₂O₅、WO₃、SnO₂、Ta₂O₅、NiO、Cu₂O、MoS₂、RuO₂、ZrO₂等。其中常用的光触媒材料主要有TiO₂、ZnO、CdS、SnO₂、ZrO₂等，而由于ZnO、CdS的相对不稳定性和毒性，在发达国家现今已较少使用。此外，上述光触媒材料，在使用的时候也可以在上述催化剂中加入例如Pt、Rh、Ag、Cu、Ni、稀土等金属以进一步提高其光催化性能。

关于光触媒材料的制备方法，以TiO₂为例主要有溶胶-凝胶法、氯化方法、均相沉积方法等，得到的TiO₂一般可具有50-250m²/g的比表面面积。有关TiO₂光触媒制备方法，列举专利文献US5776239A、US5821186A、US5833892A、US5872072A、US6001326A、CN1712127A以供参考。光触媒材料，国内可通过上海三瑞化学、上海沪正纳米科技有限公司、广东美奇经贸有限公司、北京金隅集团等供应商处购买。