环保功能性涂料-精细化学讲义课件.ppt

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1、环保功能性涂料随着哥本哈根世界气候大会的召开，人们认识到环境污染问题已经影响到整个地球，威胁到了全体人类的生存。然而，传统涂料在干燥成膜时向空气中散发VOCs,对人类生态环境构成了严重的威胁。所以环保型涂料的发展必然是大势所趋。绿色环保功能涂料是一种对环境无污染,对人居环境无害的健康型涂料。但是，绿色环保涂料并不是绝对不含有害物质,而是尽量减少对人体健康的危害，只是说其低污染而不是零污染。新型环保功能涂料的种类很多,目前开发出功能涂料主要有空气净化功能涂料、抗菌涂料、防火涂料、隔音防噪涂料、保健涂料等。光催化剂可以分散于树脂中制成光催化涂料，可以有效地降低环境中污染

2、性气体的浓度，使有机或无机污染物在光催化作用下发生氧化还原反应，生成H2O、CO2及盐等物质，达到无害化，从而净化环境。光催化剂主要有TｉO2、Zn、CdS、WO3等。纳米TiO2具有良好的光催化活性，能够完全或部分降解环境中的污染物质，且无毒无害，耐光腐蚀，化学稳定性好.其净化空气的机理如下：一、空气净化功能涂料有机物无机小分子（H2O、CO2)等纳米TiO2光催化反应机理示意解释：在光化学反应中,TiO2吸收了λ≤387.5nm的光子后,价带中的电子就会被激发到导带形成带负电荷高活性电子(e-),同时在价带上形成带正电荷的空穴(h+),即产生了电子-空穴对,吸附

3、溶解在TiO2表面的氧俘获电子形成.O2-(活性氧),而空穴则将吸附在TiO2表面的H2O氧化成.OH(自由基),生成的原子氧和氢氧自由基活性基团可以把许多难降解的有机物氧化CO2和水等无机物。二、抗菌涂料抗菌涂料的制备主要通过在涂料中添加抗菌剂实现。抗菌剂可分为天然抗菌剂、有机抗菌剂和无机抗菌剂。无机抗菌剂是通过物理吸附、离子交换和多层包覆等方法，将银、锌、铜等金属及其离子负载于沸石、磷酸盐等多孔材料上，经加工制得的一类抗菌剂。可分为金属离子型和氧化物型两大类。金属离子型抗菌剂中的金属离子从抗菌剂中溶出，可以使得生物体中的蛋白质产生变性，从而简单地实现抗菌的效果。

4、金属氧化物型抗菌剂通过氧化物在光照下，尤其是紫外光的照射下，利用光催化作用产生的强氧化物质而使微生物细胞组织失去活性，从而起到抗菌和杀菌的作用。现在常用的添加剂是TiO2和ZnO。三、防火涂料防火涂料按防火机理可分为膨胀型防火涂料和非膨胀型防火涂料两种。膨胀型防火涂料一般由催化剂、炭化剂和发泡剂三部分组成。在火焰或高温作用下，涂层剧烈发泡炭化，形成一个比原涂膜厚几十倍甚至几百倍的难燃的泡沫炭化层。它可以隔绝外界火源对底材的直接加热，从而起到阻燃的作用。膨胀型防火涂料按分散介质可分为溶剂型膨胀防火涂料和水性膨胀防火涂料。溶剂型防火涂料在施工时溶剂会挥发，对环境有污染

5、。故水性防火涂料将是以后研究的重点。四、隔音防噪涂料

据报道,一种具有隔音功能的涂料最近在海外问世。这种涂料由树脂乳液与多结晶陶瓷质矿渣粉——精炼铜排放的矿渣为主要成分,配合其他助剂而成。在涂料中,矿渣与树脂具有良好的混合性,以隔音性填充料渗入,能使配制的涂料获得良好的隔音性。。远红外保健涂料是在涂料中掺入常温远红外释放基元材料,在常温下,吸收外部的热能,并将其转换为8~15µm的远红外线,能促进人体的新陈代谢、提高免疫功能。五、保健涂料除以上几种功能涂料外，还有隔热涂料、纳米隐身涂料、室温涂料、防水涂料、杀虫涂料、释放负离子涂料等。这些涂料性能独特,对环境友好,

6、均具有一定的发展前景。
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