本發明屬于建筑外墻材料制備
技術領域：
，具體涉及一種建筑外墻降解尾氣防火涂層材料及制備方法。
背景技術：
：機動車的出現加快了人類發展步伐，但是，環境污染問題越來越嚴重。近年來大氣污染引發霧霾、溫室效應、臭氧洞、酸雨等給人類、生物、建筑物帶來嚴重危害。降解尾氣對于人類及其環境都有極為重要的現實意義。近年來，全國范圍內建筑物火災時有發生，生命和財產損失慘重，給人們留下了深刻的教訓。隨著鋼結構建筑，尤其是高層鋼結構建筑的蓬勃發展，對這類建筑物的防火保護更應該重視。實踐表明，在鋼結構表面直接涂覆防火涂料，以此來提高鋼結構建筑物的耐火時間是最理想、最可靠、最實用的防火保護方法。TiO2徹底氧化污染物為CO2和H2O，且對目標降解物無選擇性且無毒、化學性質穩定等優點，已成為光催化劑研究的熱點。最近幾年TiO2可見光利用率較低也得到完善。我國在阻燃涂料研究方面很成熟。現有的防火涂料主要有膨脹性防火涂料和非膨脹型防火涂料。膨脹型涂料在高溫下膨脹、碳化，形成不易燃的炭質層。非膨脹型涂料在高溫下形成不燃性的無機“釉膜”層隔絕空氣達到防火作用。無論是膨脹性防火涂料還是非膨脹型防火涂料，其生產工藝復雜，成本較高，不利于廣泛推廣應用。技術實現要素：本發明專利的目的在于提供一種建筑外墻降解尾氣防火涂層材料及制備方法，該防火涂層材料可很好的用于汽車尾氣降解及防火，而且其工藝簡單，成本較低。為了達到上述目的，本發明采用以下方案：一種建筑外墻降解尾氣防火涂層材料，按質量百分比包括40％～50％的乳液、20％～30％的水、10％～20％的阻燃劑、1％～2％的分散劑、5％～15％的改性二氧化鈦和4％～10％助劑。進一步的，所述改性二氧化鈦是在溶膠-凝膠制備TiO2的過程中加入硝酸鐵、尿素、硝酸鈷三者中的一種或多種制備而得。進一步的，所述乳液為丙烯酸乳液。進一步的，所述助燃劑包括聚磷酸銨、聚戊四醇、三聚氰胺、氫氧化鎂、二氧化硅。進一步的，所述聚磷酸銨的聚合度大于1000，粒度325-2000目。進一步的，所述三聚氰胺為工業級，純度為98％。進一步的，所述分散劑為六偏磷酸鈉。進一步的，所述助劑包括流平劑-BYK310、消泡劑-DFC21和增稠劑-羥甲基纖維素鈉的混合液。一種建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，稱取納米級阻燃劑、分散劑、改性二氧化鈦和助劑溶于水中，并高速剪切30min，得到混合物；步驟二，在5r/min速度下攪拌，將乳液及成膜助劑-十二醇酯緩慢加入上述混合物中，加入2ml消泡劑，剪切30min，得到混合液；步驟三，將步驟二所得混合液過200目篩粒徑達到74μm，用氨水調節其酸堿度至Ph7～9。與現有技術相比，本發明至少具有以下有益效果：本發明采用的摻入了改性元素如Fe、N、Co的二氧化鈦形成改性二氧化鈦，其在可見光下具有較好的光催化效果。此外硝酸鐵、尿素價格便宜且硝酸鈷摻量較少，故本發明的生產成本較低，降解尾氣效果較好，具有良好的市場應用前景及推廣價值，復合綠色環保能帶來巨大社會經濟效益。具體實施方式下面將結合本發明實施例，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明的一部分實施例，而不是全部實施例，基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員正在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。實施例1：一種建筑外墻降解尾氣防火涂層材料，按質量百分比包括40％的乳液、30％的水、20％的阻燃劑、1％的分散劑、5％的改性二氧化鈦和4％的助劑。其中，改性二氧化鈦是在溶膠-凝膠制備TiO2的過程中加入硝酸鐵、尿素、硝酸鈷三者中的一種或多種制備而得。乳液為丙烯酸乳液，丙烯酸乳液將路面與涂料粘合在一起，無毒、無刺激氣味符合環保要求，具有優異透明性及粘連性。助燃劑由聚磷酸銨、聚戊四醇、三聚氰胺、氫氧化鎂、二氧化硅這五種實驗原料組成，聚磷酸銨的聚合度大于1000，粒度325-2000目，三聚氰胺為工業級，純度為98％。分散劑為六偏磷酸鈉，助劑為流平劑-BYK310、消泡劑-DFC21和增稠劑-羥甲基纖維素鈉的混合液。上述建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的制備方法，包括以下步驟：步驟一，稱取納米級阻燃劑、分散劑、改性二氧化鈦和助劑溶于水中，并高速剪切30min，得到均勻的混合物；步驟二，在5r/min速度下攪拌，將乳液及成膜助劑-十二醇酯緩慢加入上述混合物中，加入2ml消泡劑，剪切30min，得到混合液；步驟三，將步驟二所得混合液過200目篩粒徑達到74μm，用氨水調節其酸堿度至Ph7～9。為更好的分析改性二氧化鈦對尾氣降解效果，在本實施例中用三種改性二氧化鈦制成三種涂料作對比，第一種涂料中改性二氧化鈦為鐵改性二氧化鈦，其中鐵元素摻入質量百分比為1％，第二種涂料中改性二氧化鈦為鐵-氮改性二氧化鈦，氮元素摻入量為5％，第三種涂料中改性二氧化鈦為鐵-氮-鈷改性二氧化鈦，鈷元素摻入的質量百分比分別為3％。分別將上述三種涂料涂敷在無棉纖維水泥板上，涂料厚度1mm，面積100cm2，得到這三種涂料2h后對尾氣降解率如表1所示。表1涂層降解尾氣試驗結果從表1可以看出第三種涂料，即含有鐵-氮-鈷改性二氧化鈦的涂料對尾氣降解效果最佳，其次是第二種涂料，即含有鐵-氮改性二氧化鈦的涂料雙摻，最后是第三種含有鐵改性二氧化鈦的涂料。三種涂料對尾氣中各種成分降解效果：NOx＞HC＞CO2＞CO。為分析本發明的阻燃性，本實施例中將上述任何一種涂料涂覆在水泥混凝土板上，涂層面向火焰，酒精燈噴嘴距涂料5cm，水泥混凝土板背面貼上可數字顯示的熱電偶。從酒精燈開始點燃計時，當水泥混凝土背面溫度達到380℃時，停止燃燒試驗，所需時間即為耐火時間。涂層厚度2mm，在混凝土板背面取5個測試點，測試結果以五個點均值表示，測試結果如表2所示。表2混凝土背部溫度變化時間(min)051015202530354045505560溫度(℃)22110190200210220226228230235240240240實驗觀察到50min后混凝土背面溫度維持在240℃，可知本發明所述的防火涂層材料對水泥混凝土板起到了一定阻燃效果。實施例2：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括45％的乳液、25％的水、20％的阻燃劑、1％的分散劑、5％的改性二氧化鈦和4％的助劑。實施例3：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括50％的乳液、20％的水、18％的阻燃劑、2％的分散劑、6％的改性二氧化鈦和4％的助劑。實施例4：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括40％的乳液、26％的水、15％的阻燃劑、1％的分散劑、8％的改性二氧化鈦和10％的助劑。實施例5：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括42％的乳液、30％的水、10％的阻燃劑、2％的分散劑、12％的改性二氧化鈦和4％的助劑。實施例6：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括40％的乳液、25％的水、17％的阻燃劑、1％的分散劑、10％的改性二氧化鈦和7％的助劑。實施例7：本實施例與上述實施例的不同僅在于建筑外墻降解尾氣防火涂層材料的各組份質量百分比不同，在本實施例中，建筑外墻降解尾氣防火涂層材料按質量百分比包括40％的乳液、20％的水、15％的阻燃劑、1.5％的分散劑、15％的改性二氧化鈦和8.5％的助劑。當前第1頁1 2 3