環(huán)保功能性涂料-精細(xì)化學(xué)

環(huán)保功能性涂料

隨著哥本哈根世界氣候大會的召開，人們認(rèn)識到環(huán)境污染問題已經(jīng)影響到整個地球，威脅到了全體人類的生存。然而，傳統(tǒng)涂料在干燥成膜時向空氣中散發(fā)VOCs,對人類生態(tài)環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。所以環(huán)保型涂料的發(fā)展必然是大勢所趨。

綠色環(huán)保功能涂料是一種對環(huán)境無污染,對人居環(huán)境無害的健康型涂料。但是，綠色環(huán)保涂料并不是絕對不含有害物質(zhì),而是盡量減少對人體健康的危害，只是說其低污染而不是零污染。

新型環(huán)保功能涂料的種類很多,目前開發(fā)出功能涂料主要有空氣凈化功能涂料、抗菌涂料、防火涂料、隔音防噪涂料、保健涂料等。光催化劑可以分散于樹脂中制成光催化涂料，可以有效地降低環(huán)境中污染性氣體的濃度，使有機(jī)或無機(jī)污染物在光催化作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成H2O、CO2

及鹽等物質(zhì)，達(dá)到無害化，從而凈化環(huán)境。光催化劑主要有TｉO2、Zn、CdS、WO3

等。納米TiO2

具有良好的光催化活性，能夠完全或部分降解環(huán)境中的污染物質(zhì)，且無毒無害，耐光腐蝕，化學(xué)穩(wěn)定性好.其凈化空氣的機(jī)理如下：一、空氣凈化功能涂料有機(jī)物無機(jī)小分子（H2O、CO2)等納米TiO2光催化反應(yīng)機(jī)理示意解釋：

在光化學(xué)反應(yīng)中,TiO2吸收了λ

≤387.5nm的光子后,價帶中的電子就會被激發(fā)到導(dǎo)帶形成帶負(fù)電荷高活性電子(e-),同時在價帶上形成帶正電荷的空穴(h+),即產(chǎn)生了電子-空穴對,吸附溶解在TiO2

表面的氧俘獲電子形成.O2-(活性氧),而空穴則將吸附在TiO2

表面的H2O氧化成.OH(自由基),生成的原子氧和氫氧自由基活性基團(tuán)可以把許多難降解的有機(jī)物氧化CO2

和水等無機(jī)物。二、抗菌涂料

抗菌涂料的制備主要通過在涂料中添加抗菌劑實現(xiàn)?？咕鷦┛煞譃樘烊豢咕鷦⒂袡C(jī)抗菌劑和無機(jī)抗菌劑。

無機(jī)抗菌劑是通過物理吸附、離子交換和多層包覆等方法，將銀、鋅、銅等金屬及其離子負(fù)載于沸石、磷酸鹽等多孔材料上，經(jīng)加工制得的一類抗菌劑?？煞譃榻饘匐x子型和氧化物型兩大類。

金屬離子型抗菌劑中的金屬離子從抗菌劑中溶出，可以使得生物體中的蛋白質(zhì)產(chǎn)生變性，從而簡單地實現(xiàn)抗菌的效果。金屬氧化物型抗菌劑通過氧化物在光照下，尤其是紫外光的照射下，利用光催化作用產(chǎn)生的強氧化物質(zhì)而使微生物細(xì)胞組織失去活性，從而起到抗菌和殺菌的作用?，F(xiàn)在常用的添

加劑是TiO2和ZnO。三、防火涂料

防火涂料按防火機(jī)理可分為膨脹型防火涂料和非膨脹型防火涂料兩種。膨脹型防火涂料一般由催化劑、炭化劑和發(fā)泡劑三部分組成。在火焰或高溫作用下，涂層劇烈發(fā)泡炭化，形成一個比原涂膜厚幾十倍甚至幾百倍的難燃的泡沫炭化層。它可以隔絕外界火源對底材的直接加熱，從而起到阻燃的作用。膨脹型防火涂料按分散介質(zhì)可分為溶劑型膨脹防火涂料和水性膨脹防火涂料。溶劑型防火涂料在施工時溶劑會揮發(fā)，對環(huán)境有污染。故水性防火涂料將是以后研究的重點。四、隔音防噪涂料

據(jù)報道,一種具有隔音功能的涂料最近在海外問世。這種涂料由樹脂乳液與多結(jié)晶陶瓷質(zhì)礦渣粉——精煉銅排放的礦渣為主要成分,配合其他助劑而成。在涂料中,礦渣與樹脂具有良好的混合性,以隔音性填充料滲入,能使配制的涂料獲得良好的隔音性。。遠(yuǎn)紅外保健涂料是在涂料中摻入常溫遠(yuǎn)紅外釋放基元材料,在常溫下,吸收外部的熱能,并將其轉(zhuǎn)換為8~15μm的遠(yuǎn)紅外線,能促進(jìn)人體的新陳代謝、提高免疫功能。五、保健涂料

除以上幾種