[发明专利]纳米自洁涂料的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及纳米技术领域，具体涉及一种纳米自洁涂料的制作方法。

背景技术

纳米技术及纳米粒子是当今最富有活力的研究对象。将纳米粒子应用于涂料中，不仅可以提升传统涂料的性能，而且可以为开发新型功能涂料开辟一条新途径。

自洁涂料是指用在基材表面依靠涂层自身所具有的疏水或亲水特性起到防污易洁作用的涂料。自洁涂料的研制很多都是源于荷叶效应的启发。20世纪70年代，德国玻恩大学的植物学教授W.Barthlott曾经对荷叶的表面结构以及荷叶效应进行了研究，发现荷叶之所以出淤泥而不染，是因为荷叶的表面有一个粗糙的显微结构，它是由无数微米尺寸的乳突及其表面分布的纳米蜡质晶体构成的，乳突粒径在5～9μm，蜡质晶体的粒径大于100nm。当水珠落到荷叶表面，会与蜡质晶体接触，明显地减小水珠与荷叶表面的接触面积，扩大水珠与空气的界面。这种情况下，液滴不会自动扩展，而是保持其球形状态。一般的污染物尺寸比蜡质晶体大，只会落在乳突的顶部，且大多数的灰尘比蜡质晶体更易润湿，当水珠在荷叶表面滚动时，污染物会粘附在水珠表面被带走，从而达到自清洁效果。如果是普通的光滑固体表面，灰尘与固体表面的接触面积大，粘合牢固，而水滴的接触角比较小，水滴滚动比较难，水滴经过后，灰尘只是从水滴的前端移动到了水滴的后端，仍然粘在固体的表面上，且疏水颗粒尘埃更易粘附在这样的表面上。由此启发，我们发明一种纳米自洁涂料的生产方法。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种纳米自洁涂料的制作方法，通过该方法制备的纳米自洁涂料具备良好的光催化活性。

一种纳米自洁涂料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一,制备纳米二氧化钛，无水乙醇和去离子水混合，依次加入硼酸和硝酸银，搅拌后加入氟钛酸铵，调节pH值在2～4之间，搅拌后得到第一溶液；将钛酸丁酯和份无水乙醇的混合液加入所述第一溶液中，搅拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入钛酸酯偶联剂和聚苯乙烯，超声分散后搅拌，加热至70～90℃，继续搅拌反应，离心分离后得到纳米二氧化钛；

步骤二，纳米二氧化钛表面改性，将异丙醇与去离子水均匀混合后，加入硅烷偶联剂，充分搅拌60min，接着加入步骤一种制得的纳米二氧化钛，继续搅拌均匀；然后在80℃烘箱中烘至半干，接着在120℃完全烘干制得纳米二氧化钛粉末；

步骤三，制得纳米自洁涂料，取一定量的异辛基三乙氧基硅烷，用无水乙醇稀释至10％，制得硅烷无水乙醇溶液；然后将步骤二中制得的纳米二氧化钛粉末加入硅烷无水乙醇溶液中，超声分散使其完全混合均匀，制成纳米自洁涂料。

优选的，所述的步骤二中的完全烘干条件为：在富氧条件下，以5℃/min的速率升温至120℃，保持20min。

优选的，步骤一中制得的纳米二氧化钛的粒径为10-100nm。

本发明提供的一种纳米自洁涂料的制作方法，其有益效果在于：通过该方法制备的纳米自洁涂料中的纳米二氧化钛具备良好的光催化活性有很强的氧化-还原能力，对卤化物、氰化物、表面活性剂、含氮有机物及工业废水有良好的降解能力，对大气中的甲苯、甲醛、二甲苯和氮氧化合物都有很好的分解能力，从而对空气中的PM2.5有很好的分解作用；通过改性后的纳米二氧化钛与有机溶液具有良好的相容性，可以很好地分散在有机自洁涂料中，不会发生沉降，保证体系的稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

附图1为本发明中纳米自洁涂料的制作方法的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例的工艺流程如图1所示，

一种纳米自洁涂料的制作方法，包括以下步骤：

步骤一,制备纳米二氧化钛，无水乙醇和去离子水混合，依次加入硼酸和硝酸银，搅拌后加入氟钛酸铵，调节pH值在2～4之间，搅拌后得到第一溶液；将钛酸丁酯和份无水乙醇的混合液加入所述第一溶液中，搅拌后得到第二溶液；向所述第二溶液中加入钛酸酯偶联剂和聚苯乙烯，超声分散后搅拌，加热至70～90℃，继续搅拌反应，离心分离后得到纳米二氧化钛，纳米二氧化钛的粒径为10-100nm。；