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可消減大氣中氮氧化物含量的外墻涂料

時(shí)間:2005-07-04
關(guān)鍵詞:消減 大氣 氧化物 含量 外墻 涂料 來(lái)源:劉莊勵(lì), 趙家貴, 韓 可(北京雅潤(rùn)澤科技有限公司,100080)
        摘要:為消減大氣中氮氧化物含量研制出一種新的空氣凈化素,將它加到外墻涂料中,不但可以降解空氣中的NOx,而且消減空氣中的燃煤污染物SO2,加速空氣中可吸入顆粒物(氣流膠)的沉降。簡(jiǎn)述了該外墻涂料耐人工老化等性能的檢測(cè)結(jié)果。

        關(guān)鍵詞:氮氧化物;空氣凈化素;降解率;外墻涂料

        1  前言

        近幾年來(lái),為改善室內(nèi)空氣質(zhì)量和減低由于劣質(zhì)裝修造成的室內(nèi)空氣污染,科技工作者進(jìn)行了不懈的努力,許多改善及治理產(chǎn)品已經(jīng)上市。例如:空氣凈化機(jī)、納米二氧化鈦內(nèi)墻涂料、負(fù)離子內(nèi)墻涂料等等。

        有資料證明汽車尾氣對(duì)大氣中的氮氧化物含量的貢獻(xiàn)居首位。如何能研制出可消減大氣中氮氧化物的外墻涂料,以減少大氣中氮氧化物的含量、給城市中的建筑物披上一層綠色外衣,同時(shí)給建筑物裝上一層保護(hù)屏障,而使在建筑物內(nèi)工作和生活的人群得到保護(hù)成為人們研究的課題。本文介紹了新研制出的一種空氣凈化素水漿用于外墻涂料,可達(dá)到凈化空氣的目的。下述對(duì)涂料性能的測(cè)試情況。

        2 加入凈化素涂料樣板的制作與測(cè)試

        采用以一種有壓電和熱電效應(yīng)的材料做原料,利用超細(xì)無(wú)機(jī)分散技術(shù)和粒子定向屏蔽技術(shù),將其分散到水中得到了一種空氣凈化素水漿,其細(xì)度穩(wěn)定保持在30μm以下(刮板細(xì)度計(jì)),然后添加到白色純丙平光外墻涂料中,加量為8%,經(jīng)充分?jǐn)嚢韬笪杏匈Y質(zhì)的檢測(cè)機(jī)構(gòu)對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行檢測(cè)。

        在NOx消減結(jié)果的檢測(cè)中,以NO2為氣源代表NOx(因NO很不穩(wěn)定與空氣中的O2作用很快變成NO2),把加入添加劑的涂料涂在(300X 500)cm2玻璃板上(雙面)經(jīng)自然干燥,30天后交給檢測(cè)方(共8塊)。檢測(cè)方在26℃將其放入一個(gè)密閉空間中,注入一定濃度的NO2氣體,用《車間空氣中氧化氮的鹽酸萘乙二胺分光光度測(cè)定方法》(TB-T16032-1995)測(cè)定二氧化氮的濃度變化,以計(jì)算出不同時(shí)間的降解率。取出涂料樣板后又在同一條件的密閉空間中注入一定的NO2仍用上述方法測(cè)定其在不同時(shí)間的NO2濃度和降解率得到如下結(jié)果。

        2.1 二氧化氮降解率

        未加凈化素涂料板與加凈化素涂料板二氧化氮降解率的比較見(jiàn)表1、表2。

表1  未加入凈化素的涂料板二氧化氮降解率

時(shí)間/h

初始時(shí)間

1

2

4

降解率/%

0

9

19

28

表2  加入凈化素的涂料板二氧化氮降解率

時(shí)間/h

初始時(shí)間

1

2

4

降解率/%

0

48

52

66

        究其原理:由于此種天然礦物有壓電和熱電效應(yīng),所以在礦物粒子周圍產(chǎn)生電場(chǎng),空氣中的水分在電場(chǎng)中就電解成OHˉ和H+、OH-即可與空氣中的NO2結(jié)合成HNO3,而在重力作用下沉降到地表。由此原理可以推及加入該涂料添加劑的涂料不但可以降解空氣中的NOx,而且可以消減空氣中的燃煤污染物SO2,而且可以加速空氣中可吸入顆粒物(氣流膠)的沉降。耐人工老化性能

        將加入外墻專用空氣凈化素的涂料和未加入空氣凈化素的涂料經(jīng)國(guó)家權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行平行耐人工老化測(cè)試,其結(jié)果如表3所示。

        測(cè)試依照《合成樹(shù)脂乳液外墻涂料》(GB/T9755-2001)進(jìn)行,測(cè)試主要儀器有反射率測(cè)定儀,洗滌試驗(yàn)機(jī),BETALM賀利氏氙燈老化儀。

 從表3結(jié)果可以看出,加入外墻專用空氣凈化素助劑的涂料,人工老化性能與空白涂料制成的樣板均處于同一等級(jí),加入添加劑對(duì)于涂層老化性能沒(méi)有任何不良的影響,反而對(duì)其保色性能有所提高。迫其原因可能在于采用的粒子定向屏蔽過(guò)程中的某些材料,經(jīng)超細(xì)無(wú)機(jī)分散過(guò)程中能保持很好的粒度分布,再經(jīng)分散到涂料中對(duì)顏料粒子有良好的保護(hù)作用。

序號(hào)

檢測(cè)項(xiàng)目

純丙平光外墻涂料技術(shù)指標(biāo)

平光外墻涂料(未加添加劑)

平光外墻涂料(加8%添加劑)

優(yōu)等品

 

一等品

合格品

1

老化時(shí)間/h

600

400

250

250h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化0,變色1

1.86(1級(jí))

250h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化0,變色1

1.83(1級(jí))

粉化/級(jí)

 

≤1

 

變色/級(jí)

 

≤2

 

色差值△E

 

1.6~3.0(1級(jí))

 

2

老化時(shí)間/h

600

400

250

400h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化0,變色1

2.12(1級(jí))

400h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化0,變色1

1.84(1級(jí))

粉化/級(jí)

 

≤1

 

變色/級(jí)

 

≤2

 

色差值△E

 

1.6~3.0(1級(jí))

 

3

老化時(shí)間/h

600

400

250

600h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化1,變色1

2.17(1級(jí))

600h不起泡,不剝落,無(wú)裂紋

粉化1,變色1

1.58(1級(jí))

粉化/級(jí)

 

≤1

 

變色/級(jí)

 

≤2

 

色差值△E

 

1.6~3.0(1級(jí))

 

        3  結(jié)語(yǔ)

        由于這種外墻專用空氣凈化素助劑添加量只有8%,所用材料特殊,價(jià)格略高于內(nèi)墻用空氣凈化素助劑,但為了凈化我們的生活環(huán)境,改善空氣質(zhì)量,相信這種能消減大氣中氮氧化物含量的凈化素助劑用于外墻涂料,不遠(yuǎn)的將來(lái)一定在我國(guó)大中城市中得到推廣。
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