data-full-width-responsive="true"> 1 引 言乳胶漆属水性涂料, 安全、无毒、不污染环境, 无火灾危险, 符合环保要求, 还具有成膜性好、耐擦洗、耐候性、流平性等优良性能。近年来, 乳胶漆的研究方向主要集中于新颖合成技术的研究, 高性能( 涂刷性、抗回粘性、耐碱、耐污、耐水洗刷性、抗菌等) 乳胶漆的研制。纳米T iO2 作为20 世纪80 年代发展起来的主要纳米材料之一, 具有多种优异功能。不仅具有优异的颜料特性- 高遮盖力、高消色力、高光泽度、高白度和强的耐侯性外, 还具有特殊的力学、光、电、磁功能;更具有高透明性、紫外线吸收能力以及光催化活性[ 1] 。因此纳米T iO2 复合乳胶漆的研究市场非常巨大。纳米T iO2 有锐钛矿型、金红石型和板钛矿型3种, 板钛矿型因其结构的不稳定性而极少使用。锐钛型的光活性比金红石型高, 原因是锐钛型的能带隙为3 2eV, 金红石型的能带隙为3 0eV, 前者较后者高0 2eV[ 1] 。将锐钛矿型纳米T iO2 用作内墙涂料中的填料时, 有效的紫外线作用区域为 380nm, 室内荧光灯表面的辐射量为0 2mW/ cm2 , 所以在明亮的室内也有光催化效果。2 实 验2 1 主要原料及实验仪器锐钛矿型纳米T iO2 , 青岛科技大学纳米研究所提供; 丙烯酸乳胶漆, 青岛大洋涂料提供; 纳米T iO2 改性内墙丙烯酸乳胶漆, 青岛科技大学纳米研究所与青岛大洋涂料合作研制。Cary 500 U VisNIR Spect ro photometer , 美国VARIAN 公司; JSM-6700F 的场发射扫描电镜( 带能谱) , 日本电子公司。2 2 实验方法纳米T iO2 改性内墙丙烯酸乳胶漆的制备: 称取适量锐钛矿型纳米TiO2 粉末制成去离子水悬浮液, 同时添加适量的阴离子型表面活性剂, 以保持颗粒的悬浮稳定性 超声波预分散30 min, 将分散好的浆料添加至丙烯酸乳胶漆中, 使TiO2 的质量分数为0 7% , 制备完成。将纳米T iO2 改性乳胶漆、普通丙烯酸乳胶漆分别涂刷于普通玻璃片上, 室温自然干燥待测。用Cary 500 U V Vis NIR Spect ro photometer 测试其紫外-可见光学特性; 用JSM-6700F 的场发射扫描电镜测试其形貌, 同时进行能谱分析。3 结果与讨论3 1 纳米TiO2 改性内墙乳胶漆的形貌及能谱分析由于纳米T iO2 微粒尺寸小, 比表面积大, 表面原子数多, 表面能高, 表面原子严重配位不足, 因此具有很强的表面活性与超强吸附能力, 纳米材料的众多优良特性即因此而来。锐钛矿型TiO2 的X 衍射分析如图1 所示。
图1 锐钛矿型TiO2 的XRD 谱图图2 为纳米TiO2 改性内墙丙烯酸乳胶漆涂膜断面的SEM 照片及相应的能谱分析图。图3 为在改性乳胶漆涂膜断面任取两点进行的能谱分析图。SEM照片上清晰地显示出乳胶漆表面是一种起伏不平的颗粒膜, 这种粗糙的表面将极大地提高薄膜的表面积, 不但反应物在薄膜表面的吸附量增大, 而且光线在这样的表面须经多重反射才能离开, 光吸收及利用率必然得到提高, 有利于催化反应的进行。涂膜断面及断面任取两点进行的能谱分析显示, 乳胶漆中各组分分布均匀, 添加量为0 7% 的纳米TiO2 呈均匀分布。
