专利名称：纳米空气净化负离子涂膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种“纳米空气净化负离子涂膜”的制备工艺技术配方。属于纳米/微米复合环保功能新材料。
背景技术：
1、纳米TiO2光催化研究已形成一个热点，但在空气净化治理方面，均追随日本“光触媒”单一净化功能；而负离子发生器虽已上市但消耗电能源，功效有局限性。评价室内空气洁净空气而缺乏负离子犹如人体缺乏营养；污染空气中负离子高也没有意义。只有洁净的空气+高浓度负离子对人体最有益。本研究从双功能、高效率入手，发挥空气净化及诱发负离子两种材料的并协作用。合而为一，相辅相成，相互促进。在空气净化过程中，最终将吸附的有害气体分子氧化-还原成二氧化碳及水。此水进一步与极性矿物负离子材料发生放电反应，促进负离子产生。双向“氧化”与“电解”循环反应。既净化空气又诱生负离子。营造室内高质量空气环境，达到公园水平。这是解决小环境污染的一个科学而完整的方案。
2、负离子对人体保健作用已得到医学界认同。当前由于城市发展进程快、社区居民集中，高楼大厦，居室装修。空调普及+密封，室内负离子浓度相对较低。据有关测定表明在空调密封室内负离子只有40-50个/cm3(公园中负离子浓度为400-1000个/cm3)。提高负离子浓度是一个不容忽视的问题。
发明内容
1、将纳米光催化材料(纳米TiO2、ZnO2、AgO等)其中的两种用稀土氧化物激活进行复合组装成空气净化材料。此材料在阳光或灯光(紫外线)照射下产生电子(e-)空穴(h+)对，具有强氧化-还原功能。在制备过程中作激活、复合、组装，有效解决纳米粒子团聚，增强功能。从而吸附氧化分解空气中各种有害气体及破坏细菌细胞膜和固化病毒蛋白质，进一步氧化为二氧化碳和水，达到净化空气、抗菌、除臭目的。安全可靠，无二次污染。
2、将热电压电极性矿物电气石制备微粒作激活处理，增强功能、形成负离子材料、此材料表面电场在常温下发射波长为4-16微米的红外线，在接触大气水分子的运动过程中，发生电解效应，自然持久诱生大量空气负离子。
3、将空气净化与负离子材料组装成“冰山”固溶体，克服沉淀及团聚。涂膜呈现双功能是本产品一个创新点。
4、合理选用辅助材料是本产品制备的重要特点。粘结成膜材料，选用纯丙乳液或水溶树脂，固载纳米粒子；分散剂选用硅溶胶有效解决纳米粒子的团聚，使之分散均匀；表面活性剂选用OP-O1丙＝醇聚甲基甲稀酸钠改性，使之形成亲水乳化液。喷涂施工常温干燥固化。形成透明微膜，该涂膜与物体表面结合牢固、不影响原来色彩。
5、功能验证用负离子浓度测定仪可测定出空气中负离子浓度含量，用甲醛测定仪测出有害气体指标。本涂膜功能48h甲醛等有害气体降解率97％；负离子浓度可达400-1000个/cm3。
具体实施实例1、甲组份罐装品纳米催化空气净化材料6-10％。辅助材料粘结成膜剂4.5％，分散剂0.2％，表面活性剂0.2％，悬浮剂3％，去离子水84％，引发剂3-30％。
实例2、乙组分罐装品微米负离子材料6-10％，辅助材料粘结成膜剂4.5％，分散剂0.2％，表面活性剂0.2％，悬浮剂2-3％，去离子水84％以上，引发剂3-30％。
本涂层功能功率由“国家建材检测中心”进行检测、认证。功能确切可靠。
负离子实验温度20℃，相对湿度40-60％，15次检测平均值964个/cm3增值600个/cm3；甲醛48h降解率97％。
权利要求
1.一种高效净化空气，同时产生负离子的涂膜。其主要特征为甲组份中纳米空气净化材料占6-10％，辅助材料占94-90％；乙组份中热电压电微米级极性矿物微粒占6-10％，辅助材料占94-90％。制备成“冰山”固溶体。功能粒子构相分散均匀，无团聚，不沉淀。
2.根据权利1所述甲组份纳米空气净化材料选自纳米TiO2、ZnO2、SiO2、Fe2o3、AgO中的两种或几种。纳米TiO2为锐钛矿，粒径1-100nm，优选10-20nm；粒径10-20nm，经稀土激活复合，形成一种纳米/微米光催化复合材料。
3.据权利1所述乙组份微米负离子材料选自硼酸极性矿物铁、镁、锂电气石中的一种或两种，并加工成微米级粉末，粒径1-10微米。用酸(HF、H2SO4、Hee)及碱(氢氧化钠、氢氧化钾)的一种或两种溶液，对极性矿物微粒做表面脱色处理。
4.根据权利2-3所述对纳米空气净化材料和热电压电极性矿物微粒负离子材料，均单项分别进行热处理稀土激活。温度控制甲组份为400-500℃，乙组份为200-400℃，处理时间0.5-2h。
5.根据权利1所述甲乙组份的辅助材料，均选自稀土氧化物CeO3、NdO3中的一种或两种，作为激活组装材料；纳米层状粘土、羟甲基纤维素、硅溶胶中的一种或两种作为悬浮剂；op-01、丙二醇、聚甲基甲稀酸钠作为分散剂及表面活性剂；环氧树脂(改性水溶)或纯丙乳液作为粘结成膜剂；去离子水为溶剂。按适当比例混合均质，制成乳状液。在引发剂作用下形成“冰山”固溶体。摇晃振动即成液体。使功能粒子不团聚不沉淀，分散均匀。
6.根据权利1-5所述甲乙组份引发剂选择甲组份添加负离子材料加入量3-30％；乙组份添加空气净化材料，加入量3-30％；混合制备分散均匀，达到溶胶-凝胶固溶体。分别罐装甲乙组份成品。使用时只需将甲乙组份等量混合，一倍水稀释，均匀进行喷涂施工。1000克喷涂面积为150-200m2。经自然干燥固化即形成既净化室内空气又产生负离子的透明微膜。该膜层在光及空气动力催动下发挥功能，适用于室内墙壁天花板或物体表面。对甲醛NOx、SO2、VOCS等有害气体48h净化率达97％，负离子诱生量为400-1000个/cm3。
全文摘要
本发明提供一种甲乙双组份混合而成的“纳米空气净化负离子涂膜”的制备工艺及配方。该膜载纳米TiO
文档编号B01D35/00GK1861251SQ20051006949
公开日2006年11月15日 申请日期2005年5月12日 优先权日2005年5月12日
发明者马变三 申请人:马变三