[发明专利]一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料及其应用

说明书

本发明属于光触媒材料领域，具体涉及一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料及其应用。所述二氧化钛纳米光触媒涂料按重量比记包含以下组分：二氧化钛纳米溶胶2‑10％、硅溶胶5‑20％、成膜粘合剂5‑20％、润湿剂0.1‑1％、消泡剂0.1‑1％、聚结剂0‑4％、矿物填充0.1‑20％、颜料0.1‑2％、杀生物剂0.1‑0.5％，所述涂料还包含增稠剂、防腐剂、水及构象添加剂。本发明的涂料存储时间长，性质稳定，可在室内外均可使用，在短期和长期内都具有优异的光催化性能和机械性能，尤其适合用作公路隧道，使其产生持续的自清洁作用。

技术领域

本发明属于光触媒材料领域，具体涉及一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料及其应用。

背景技术

如叶绿素可以通过光合作用将CO2转化为氧气和其它有机物一样，特殊的二氧化钛(TiO2)在吸收太阳和荧光灯中的紫外线后，可以将其周围的氧气和水分子转换成极具活性的活性氧层，这种活性氧又可以将周围的有机物质(甲醛，乙醛，氨，细菌等)分解为水和CO2。这种作用就称为光触媒作用。二氧化钛的光触媒作用是由日本东京大学的教授藤岛昭于70年代发现的。

目前，光触媒涂料以其自洁性能而闻名。它可以降解大气污染物如有机溶剂和氮氧化物，以及在紫外线的作用下破坏细菌，有害微生物，藻类和各种真菌等。经添加纳米二氧化钛光触媒制作成的纳米抗菌环保涂料，能有效地解决室内装修所造成的空气污染问题，而且具有长期的防霉防藻效果。同时，纳米光触媒抗菌环保涂料具有优良的自洁防污功能，可保持长期洁净美观；具有卓越的高耐候性，保光保色效果好；优异的耐水、耐酸、耐碱性、长期保护不易剥落；附着力好，表现出强劲的耐洗刷性；漆膜硬度高且有韧性，疏水性极佳，容易清洗污物。在环保方面，许多现有的催化溶液都选择含有有机或无机粘合剂的二氧化钛光触媒。

编号为FR2776944的发明专利提出一解决方案：使用二氧化硅溶胶作为二氧化钛的粘合剂颗粒。而当在空气干燥时，该类型的涂层的短期机械性能较差，可导致涂覆后清漆碎裂。另外，由于聚合物会被光催化反应分解，所以不建议单独在室外使用有机粘合剂。

目前，因公路隧道长期的各种污染，对于公路隧道内表面和外表面的清洁都是比较困难，也增加了作业人员的负担，且不利于作业人员的人身安全。

因此，为克服上述缺陷，本发明要解决的技术问题是生产一种可在室内外均可使用的透明光触媒涂料，尤其适合用作公路隧道的抗污染自清洁涂料，并在短期和长期内都具有优异的光催化性能和机械性能。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种光触媒涂料，具体为一种公路隧道抗污染的二氧化钛纳米光触媒涂料，该涂料在短期和长期内都具有优异的光催化性能和机械性能。

为实现上述目的，本发明采用以下方案：

一种二氧化钛纳米光触媒涂料，按重量比记包含以下组分：二氧化钛纳米溶胶2-10％、硅溶胶5-20％、成膜粘合剂5-20％、润湿剂0.1-1％、消泡剂0.1-1％、聚结剂0-4％、矿物填充0.1-20％、颜料0.1-2％、杀生物剂0.1-0.5％，所述涂料还包含增稠剂、防腐剂、水及构象添加剂。

所述二氧化钛溶胶是指二氧化钛的胶体分散体，所述硅溶胶为具有自动固着性能的二氧化硅溶胶，所述成膜粘合剂呈分散或乳液状态。

进一步，所述硅溶胶为自动着色性质的硅溶胶，所述硅溶胶的粒径为8-40nm，优选为15-30nm。

进一步，所述成膜粘合剂选自丙烯酸共聚物，苯乙烯-丙烯酸类或乙烯基共聚物以及聚硅氧烷形成的基团中的任意一种。

由于使用了成膜聚合物粘合剂，在涂层干燥之后其机械性能可即刻显现出来。

进一步，所述涂料还包含透明的矿物填料，所述透明的矿物填料为长石，球状透明玻璃，磨砂玻璃中的一种或多种。