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一种光催化涂层、制备工艺及光电离子发生器


技术摘要:
本发明公开了一种光催化涂层、制备工艺及光电离子发生器,涉及空气净化领域,其中,光催化涂层的成分重量百分比为:二氧化硅:15‑25%;氧化锌:25‑40%;二氧化钛:30‑40%;铑铂溶液:1‑8%;A水性树脂:0.5‑3%;B水性树脂:0.5‑2.5%;A水性分散液:0.1‑3%;B水性  全部
背景技术:
随着空气污染问题的加重,空气净化器的使用越来越多,市场上的空气净化器主 要包括滤网过滤式、静电除尘式和光触媒净化式几种,其中光触媒净化式是将光催化涂层 涂布于基材表面,并在紫外光及可见光的作用下产生强烈催化降解功能,从而有效降解空 气中的有毒有害气体,并灭杀空气中的各种细菌和病毒,具有安全环保的特点,被广泛推广 使用。 然而市场上现有的空气净化设备的光催化涂层由于配方设计不合理,大多存在以 下几个问题:其一,现有光催化涂层的催化性能不稳定,造成负离子的产生量不稳定,空气 净化效率差;其二,现有光催化涂层附着力不足,工作时易掉粉,导致催化性能下降,使用寿 命短;其三,现有光催化涂层大多不具备防腐防锈性能,因此基材容易出现生锈腐蚀的现 象。 为此,我们提供一种配方优化的光催化涂层、制备工艺以及使用该光催化涂层的 光电离子发生器。
技术实现要素:
本发明提供一种光催化涂层、制备工艺及光电离子发生器,其主要目的在于解决 上述问题。 本发明采用如下技术方案: 一种光催化涂层,其成分重量百分比为:二氧化硅:15-25%;氧化锌:25-40%;二氧化钛: 30-40%;铑铂溶液:1-8%;A水性树脂:0.5-3%;B水性树脂:0.5-2.5%;A水性分散液:0.1-3%;B 水性分散液:0.1-2.5%。 进一步:上述铑铂溶液的浓度为5000-7000ppm。 进一步,上述A水性树脂为水性聚氨酯树脂,上述B水性树脂为水性丙烯酸树脂。 进一步,上述A水性分散液为改性苯乙烯-马来酸共聚物水溶液;上述B水性分散液 为聚丙烯酸酯水溶液。 该光催化涂层的配方设计构思在于: 其一,采用二氧化硅、二氧化钛和氧化锌为主要催化材料,并佐以适量光催化性能优异 的铑和铂两种稀有金属充分提高涂层的催化活性,确保涂层具有良好的稳定性和催化性。 其二,水性聚氨酯树脂的柔韧性好,抗冲击性强,与金属基材有良好的附着力,并 且具有良好的耐水性和抗冲击性,由此可使得光催化涂层更有好地涂布于基材表面,防止 出现掉粉的现象。改性苯乙烯-马来酸共聚物水溶液具有宽泛的PH适应性,兼容性好,能够 改善溶液粘度,提高各组分的分散性和流动性,使得各组分更好地融合在一起,让配方体系 3 CN 111574916 A 说 明 书 2/7 页 更加均匀稳定,并且能够显著提高水性聚氨酯树脂的漆膜亮度和光泽度,使喷涂后的涂层 外观平整细腻,避免出现掉粉现象,从而有效延长光催化涂层的使用寿命。 其三,水性丙烯酸树脂除了具有良好的附着力和成膜性外,还具有优异的耐磨性 和耐化学性,从而使光催化涂层具备防腐防锈功能;而聚丙烯酸酯水溶液能够促进水性丙 烯酸树脂与其他组分更好地融合在一起,确保分散均匀,防止出现絮凝现象,并且能够提高 漆膜表面的亮度和光泽度。 一种光催化涂层的制备工艺,其特征在于:包括如下步骤: (1)配置A喷涂溶液:按预定成分加入二氧化硅、氧化锌、二氧化钛、铑铂溶液和A水性分 散液,充分搅拌均匀后加入A水性树脂并再次搅拌均匀,得到A喷涂溶液; (2)一次喷涂:对基材表面进行处理,用喷枪将A喷涂溶液均匀喷涂于基材表面,并于室 温下晾干; (3)配置B喷涂溶液:按预定成分首先将B水性分散液加入剩余的A喷涂溶液中,充分搅 拌均匀后加入B水性树脂并再次搅拌均匀,得到B喷涂溶液; (4)二次喷涂:用喷枪将B喷涂溶液均匀地喷涂于基材表面,并于室温下晾干即可。 本发明采用二次喷涂的方式,分别将A喷涂溶液和B喷涂溶液喷涂于基材表面,其 中A喷涂溶液在A水性分散液和A水性树脂的相互作用下,各组分分散均匀,配方体系稳定, 附着力良好,能够在基材表面形成富含光催化活性物质的基层;B喷涂溶液在A喷涂溶液的 基础上加入B水性分散液和B水性树脂,一则提高了喷涂溶液与基材表面的结合力,避免出 现掉粉现象;二则提高了基材表面的催化物质的附着量,从而提高光催化涂层的催化活性; 三则在基材表面形成了具备防腐防锈功能的保护涂层,从而有效延长了基材的使用寿命。 一种光电离子发生器,包括由内至外依次设置的紫外线灯管、第一滤网和保护筒; 上述第一滤网表面涂布有如上所述的光催化涂层,且第一滤网可拆卸地套设于紫外线灯管 外部;上述保护筒的上下两端分别固设有上固定座和下固定座;紫外线灯管的下端卡设于 上述下固定座,紫外线灯管的上端可拆卸地连接于上述上固定座。 进一步,上述第一滤网的内侧壁通过连接筒可上下活动地设置于紫外线灯管外 部,且第一滤网与紫外线灯管之间的间距为1-2mm。 进一步,该光电离子发生器还包括依次相互间隔地套设于上述第一滤网外部的第 二滤网和第三滤网. 进一步,上述保护筒内侧壁涂布有二氧化钛涂层。 和现有技术相比,本发明产生的有益效果在于: 1、本发明对现有光催化涂层的配方进行优化设计,改进后的配方各成分相互配合,协 同作用,最终形成了一种分散均匀、体系稳定、光催化性能优异的光催化涂层,并且该涂层 附着力显著,具有防腐防锈功能,能够有效避免掉粉或者生锈腐蚀的现象,使用寿命长。 2、本发明提供了一种光催化涂层的制备工艺,该制备工艺采用二次喷涂的方式, 分别将A喷涂溶液和B喷涂溶液喷涂于基材表面,从而在提高喷涂溶液与基材表面的结合力 的基础上,进一步提高了基材表面的催化物质的附着量,从而提高光催化涂层的催化活性。 3、本发明所提供的光电离子发生器结构简单,使用方便,能够实现紫外线灯管、滤 网和保护筒三者之间的可拆卸连接,便于后期零部件的更换或者清洗,克服了现有技术存 在的弊端。 4 CN 111574916 A 说 明 书 3/7 页 4、本发明所提供的光电离子发生器能够有效去除空气中的各种污染物,并灭杀空 气中的各种细菌和病毒,起到净化、杀菌和除味等多种功效,具有全面性、持续性和安全性 等性能,可广泛应用于卫生间、厨房、卧室、办公室、走廊、酒店客房、KTV、足疗店、体育中心 和客车等各种通风性差的密闭环境中。 附图说明 图1为本发明的立体视图一。 图2为本发明的立体视图二。 图3为本发明的分解示意图。 图中:1、紫外线灯管;11、第二连接部;2、第一滤网;21、固定块;3、保护筒;31、上固 定座;311、第一连接部;32、下固定座;321、安装部;322、弹性件;33、绝缘胶层;4、第二滤网; 5、第三滤网。
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