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PVC膜材是经过PVC树脂涂层或层压的合成纤维织物,主要应用于膜结构建筑中,与PTFE、ETFE建筑膜材相比,具有价格低廉、材质柔软、易施工等优点,具有广泛的应用市场。但是PVC膜材表面易沾污,直接影响PVC膜材的美观及使用寿命。目前国内防污自洁PVC膜材全部依赖于进口,因此开发具有自主知识产权、应用于PVC膜材的防污自洁处理剂至关重要。
本研究基于纳米二氧化钛光催化机理,选取锐钛矿型纳米TiO2作为光催化降解有机物的材料,以PVDF涂层粘合剂,制备光催化处理剂。另外为了满足环保,低污染的要求,将水性FEVE与锐钛型纳米TiO2粉末或溶胶共混得到水性处理剂,处理后PVC膜材表面达到光催化降解有机物的目的。研究了纳米TiO2粉末的改性工艺,考察了反应时间、温度、偶联剂用量等因素对TiO2改性的影响,并通过傅里叶变换红外测试仪分析改性效果,得到颗粒均匀、分散性好的改性TiO2粉末。通过实验得到最佳的制备工艺为:反应时间为2 h,反应温度为60℃,硅烷偶联剂用量为12g。研究了纳米TiO2溶胶制备工艺,考察了水、PEG及三乙醇胺的用量对TiO2溶胶制备的影响,并通过X射线衍射仪分析溶胶晶型,得到具有光催化效果的锐钛型TiO2溶胶。最佳溶胶制备配比为钛酸丁酯:聚乙二醇:三乙醇胺:蒸馏水:无水乙醇的体积比为10:4:10:2:15。以PVDF为粘合剂,纳米TiO2粉为添加剂的涂层剂处方为,涂层剂中TiO2与PVDF的质量比为1:5;以FEVE-600为粘合剂,纳米TiO2粉末为添加剂的涂层处方为,纳米TiO2:RT增稠剂:FEVE-600:PA粘合剂:多聚磷酸钠水溶液的质量比为5:2:10:0.5:82.5;以FEVE-600为粘合剂,TiO2溶剂为添加剂的涂层处方为,TiO2溶胶:水性FEVE质量比为3:1。