[发明专利]一种光触媒墙体保护剂及其制备方法与应用

说明书

本发明公开一种光触媒墙体保护剂，按照重量份数计，其至少由以下组分组成：纳米光触媒1～5份，含铁磷酸钙化合物0.2～10份，浓度为25～35wt％的甲基硅酸钠溶液500～2000份，以及水500～3000份；所述纳米光触媒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化钨和纳米钒酸铋中的两种或两种以上。本发明还公开了该保护剂的制备方法和应用，该保护剂涂覆于传统建筑材料表面后可使材料表面获得疏水保护，同时产生光催化杀菌，除霉防霉，防盐害等综合效应，可有效保护历史文化遗产，延长旧建筑使用寿命、缩短保养周期。本发明所述墙体保护方法具有透明，施工简单、无污染、效果持久等优点。

技术领域

本发明涉及水性无机涂料领域，具体涉及一种基于光触媒技术的历史建筑保护剂，以及该保护剂的制备方法与应用。

背景技术

我国是一个具有悠久历史文化的国家，因具有历史文化底蕴而被政府出台相应政策保护的古建筑不计其数。由于历史建筑年代久远，因此政府每隔几年必须出资对其进行相应维护或翻修，使得历史建筑修复行业作为一朝阳行业正在被更多的人看好，也吸引着更多的研究者开发新的材料和技术。历史建筑中的砖瓦、清水墙、粉墙以及木材、石材等基础材料的自然破坏主要来源于长期的受潮和发霉两方面，因此需要一种新产品、新技术来防止历史建筑的受潮发霉的问题，从而提高古建筑外墙的耐候性，可有效减少维护或翻修的次数。

发明内容

本发明的目的是为了弥补国内在历史建筑保护剂领域的不足，结合光触媒材料技术，提供一种同时具备防水和防霉能力的新材料，即光触媒墙体保护剂。

本发明的光触媒墙体保护剂，具体为一种复合水性涂料，无色或乳白色，无味。按照重量份数计，其至少由以下组分组成：纳米光触媒1～5份，含铁磷酸钙化合物0.2～10份，浓度为25～35wt％的甲基硅酸钠溶液500～2000份，以及水500～3000份；所述纳米光触媒为纳米二氧化钛、纳米氧化锌、纳米氧化钨和纳米钒酸铋中的两种或两种以上。

本发明所述光触媒墙体保护剂中，除了利用光触媒纳米颗粒的光催化能力，在有光条件下实现高效杀菌防霉功能，还采用两种或两种以上物质复合的光触媒，利用不同纳米光触媒的紫外吸收波长的范围的互补，有效提高该保护剂防紫外性能。比如纳米二氧化钛为280-320nm，范围较窄，而纳米氧化锌紫外线遮蔽范围较宽，为280-400nm，因此，使用纳米二氧化钛和纳米氧化锌复合时，加入一定量的氧化锌做成复合光触媒可以更加有效地防紫外，即防止太阳光中的紫外线对墙体中有机物、有机复合建材或其他物质的损伤；同时两种或两种以上物质复合的光触媒也可有效延缓保护剂本身的老化。另外纳米二氧化钛和纳米氧化锌都是无毒无害的，有利于涂料的绿色化。

另外，由于单纯的纳米光触媒，如二氧化钛和氧化锌，只对紫外光具有光催化响应。而自然光中紫外线部分所含比例极小，特别是在夜晚或弱光条件下光催化效应很弱。本发明中添加了铁盐和磷酸钙化合物，通过对光触媒颗粒进行被覆或添加混合实现大面积表面接触，在增大光触媒比表面积的同时，由于铁离子引入了对可见光的吸收，即便在弱光下也能产生较强的光催化效果。

而添加的甲基硅酸钠为无机疏水材料，一方面可进一步提高保护剂的防水性能，另一方面其与建筑材料的附着效果好，甲基硅酸钠与光触媒复合可以将光触媒有效地附着在建筑材料表面，避免光触媒颗粒附着力差而容易飘散的问题。

优选的，纳米光触媒与含铁磷酸钙化合物的重量比为1:9～9:1，更优选2:1～5:1。

优选的，所述含铁磷酸钙化合物为磷酸钙化合物与铁盐进行离子交换后的产物，所述磷酸钙化合物选自羟基磷灰石，氟化磷灰石，碳酸磷灰石，银磷灰石，磷酸三钙和磷酸八钙中的一种或两种及以上的。

优选的，所述铁盐为硝酸铁，或氯化铁，或硝酸铁和氯化铁的混合。