納米TiO2改性內(nèi)墻乳膠漆性能的研究

摘要 本文采用納米TiO2對內(nèi)墻乳膠漆進(jìn)行了改性，并與不加納米TiO2的普通內(nèi)墻乳膠漆進(jìn)行了實驗對比。分析了納米組分的加入對內(nèi)墻乳膠漆凈化空氣等技術(shù)指標(biāo)的影響。結(jié)果表明，經(jīng)過納米TiO2改性的內(nèi)墻乳膠漆與普通內(nèi)墻乳膠漆相比具有更為優(yōu)越的性能。

關(guān)鍵詞 納米TiO2；改性；內(nèi)墻乳膠漆

中圖分類號： TB383 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）01（b）-0000-00

近年來，納米材料的研究和應(yīng)用成為各行各業(yè)的熱點。由于納米材料具有小尺寸效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，使其具有了抗菌殺毒、防污自潔、超強(qiáng)疏水等特殊性能。在建筑涂料中加入納米TiO2后不僅可以提高涂料的殺菌性，同時，由于納米TiO2具有優(yōu)異的光催化性能，在光作用下，可與空氣中的甲醛、氨氣、苯等有害氣體發(fā)生反應(yīng)，將它們轉(zhuǎn)化為無毒化合物，對環(huán)境空氣起到極好的凈化作用，并能避免二次污染的發(fā)生[1]。因此，利用納米TiO2改性提高涂料產(chǎn)品是目前在涂料研究領(lǐng)域比較活躍的方向。

1實驗

1.1主要原料及實驗設(shè)備

納米TiO2，本公司自行研制；乳液，美國國民淀粉公司產(chǎn)品；鈦白粉，美國杜邦公司產(chǎn)品。主要設(shè)備有高速分散設(shè)備、砂磨機(jī)、刮板細(xì)度計、粘度計。

1.2 納米改性內(nèi)墻乳膠漆的制備

乳膠漆一般由基料、顏填料、增稠劑、成膜助劑、潤濕劑、分散劑以及其它助劑組成。納米改性內(nèi)墻乳膠漆是在此基礎(chǔ)上加入納米組分，我們選用的納米組分是納米TiO2。由于納米材料容易產(chǎn)生團(tuán)聚，因此納米TiO2的分散與預(yù)處理對涂料性能的提高起著關(guān)鍵作用。實驗中，我們采用稀釋的表面活性劑對納米TiO2進(jìn)行預(yù)處理，處理后再置于分散罐中，用高速分散設(shè)備將其分散后加人顏、填料再進(jìn)行后續(xù)工序。

1.3納米改性乳膠漆的配方設(shè)計

在實驗過程中，我們通過各組分選擇的探索試驗及主要組分的優(yōu)化實驗，確定了該乳膠漆的基本配方。同時，又以不加納米材料且原材料及配比相同的配方制成乳膠漆進(jìn)行實驗對比（見表1）。

2結(jié)果與討論

從表2中的實驗結(jié)果可以看出，加入納米TiO2改性后的內(nèi)墻乳膠漆，對比率和耐洗刷次數(shù)明顯提高，可揮發(fā)的有機(jī)化合物含量和甲醛含量明顯低于普通內(nèi)墻乳膠漆。這是因為納米TiO2具有優(yōu)異的光催化性能，它的這種特性在殺菌、防霉、空氣凈化等方面具有更明顯的作用。理論上講，其作用機(jī)理[2]是，在光作用下，TiO2價帶上的電子（e-）被激發(fā)躍遷到導(dǎo)帶上，并在價帶上產(chǎn)生相應(yīng)的空穴（h+）。電子與空氣中的氧結(jié)合生成活性氧（O2-），同時光生空穴將其表面吸附的OH-和H2O分子氧化成自由羥基（·OH），該自由基和活性氧具有很強(qiáng)的氧化性能，這種強(qiáng)氧化性能不僅能降解甲醛、氨氣、苯等有害氣體，將它們轉(zhuǎn)化為無毒化合物，從而可以達(dá)到消除污染凈化空氣的作用，同時還能破壞細(xì)菌的細(xì)胞膜，使細(xì)胞中的活性酶被破壞掉，導(dǎo)致細(xì)菌死亡[3]，具有一定的抗菌性能。

3結(jié)論

從上述實驗結(jié)果中可以看出，納米TiO2的加入，可以顯著提高涂料的整體性能，尤其是對一些定量指標(biāo)提高更為顯著。同時，由于納米TiO2具有一定的光催化降解性能，使得改性后的內(nèi)墻乳膠漆能與空氣中的甲醛、氨氣、苯等有害氣體發(fā)生反應(yīng)對環(huán)境空氣起到極好的凈化作用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 吳健春.納米TiO2改性內(nèi)墻乳膠漆的抗菌性能及甲醛降解的研究.功能材料， 2005，26（4），：17-21.

[2] 郭保文.納米材料及其技術(shù)在涂料工業(yè)中的應(yīng)用研究.新材料產(chǎn)業(yè)，2003，2：62-67.

[3] 黃家駿.南陽師范學(xué)院學(xué)報（自然科學(xué)版），2004，3（6）：39-41.