[發明專利]一種吸收空氣中甲醛的聚丙烯酸高分子材料的制備技術

在審

• 申請號: 201610181028.9
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105622814A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發明（設計）人: 狄劍鋒;張義安;杜文琴
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: C08F120/14
• 分類號: C08F120/14;C08F8/32;C08F8/30;B01J20/26;B01D53/02;D06M15/263
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技術領域

本發明屬于清潔高分子材料制備領域，尤其是一種聚丙烯酸類吸甲醛高分子材料的制備技術。

背景技術

在日常生活中甲醛無處不在，例如服裝、木家具、涂料、汽車內飾等都會釋放甲醛，由于甲醛導致的鼻竇癌、鼻咽癌、肺癌以及白血病等患者與日俱增，甲醛危害早已被廣泛關注。去除空氣中甲醛的方法有開窗通風、物理吸附法、光催化降解法、化學凈化法等。其中開窗通風法能夠有效地降低空氣中甲醛的濃度，但是該方法受天氣所限。物理吸附技術使用簡便且價格便宜，但是其對被吸附氣體有選擇性，導致吸附材料對甲醛類極性物質吸附飽和度偏低。又因為物理吸附存在吸附-脫附平衡的特點，被吸附的甲醛物質在某種條件下具有“解脫”風險。光催化材料可以利用光電子輻射將VOCS類污染物徹底分解為CO₂和H₂O，不具備二次污染，但是由于廣泛使用的催化材料禁帶寬度高，光催化材料只有在紫外光條件下使用，限制了光催化材料的應用范圍。化學方法除甲醛近些年發展起來的方法，具有吸附速度快且使用范圍寬的特點。但是吸甲醛化學材料和纖維沒有親和力影響了其進一步的推廣和應用，本發明研制的一種吸收空氣中甲醛的聚丙烯酸高分子材料不僅具有優越的甲醛吸收能力，還具有優越的纖維親和力，特別適合開發功能吸收甲醛的紡織品。

發明內容

本發明利用本體聚合的方法合成了一種吸收空氣中甲醛的聚丙烯酸酯高分子材料。解決了化學甲醛吸收劑吸收甲醛飽和量不高和與紡織品纖維沒有親和力的問題。

本發明的技術解決方案是：

一種吸收空氣中甲醛的聚丙烯酸酯高分子材料制備方法，主要包括下述步驟：

1）聚丙烯酸酯高分子骨架的合成：以丙烯酸酯類為合成單體，偶氮二乙丁氰為引發劑，有機溶劑A作為引發劑的溶劑，構成反應體系M。反應體系的溫度為恒溫50-100℃，反應的時間為8-15小時。

2）、待體系M完成反應后，通過減壓裝置將體系M中的有機溶劑和水抽出，抽濾水洗三次，得到純化的骨架生成物B。

3）、稱取2份B和2.5份C(多氮物質)移入具有回流裝置的反應體系N，反應體系的溫度為恒溫50-100℃，反應時間為3-10小時。

4）、待體系N完成反應后，通過減壓裝置將體系NX中的有機溶劑和水抽出，抽濾水洗5次，得到純化的聚丙酸類高分子吸甲醛高分子。

5）、冷卻后，用碘溶液測試該生成物中的－ＮＨ_２含量。

本發明具有以下優點：

1）、該合成方法穩定性高。在骨架合成中通過引發劑用量的控制，可以有效控制產物的粘度和分子量，在反應體系Ｎ中，多氮類物質適當過量，可確保生成物的轉化率和產物的吸甲醛性能。

2）、通過該制備方法制得的甲醛吸收劑，其甲醛消除率可達99.6％（甲醛原始濃度15ppm)，更加適合高濃度甲醛環境的應用。

3）、通過該制備方法制得的吸收甲醛的高分子對纖維具有優良的親和能力。為開發具備吸甲醛的功能性紡織品打下基礎。

4）、該產品原材料易得且價格便宜，生產工藝簡單，工藝的穩定性很高，適合工業生產。

5）、本發明使用的有機溶劑經過抽濾提純后可再次使用。

四、附圖說明：

圖1是步驟1和步驟2的化學反應方程式。

五、具體實施方式：

下面根據附圖和具體實施方式對本發明進行進一步的說明，以便能更好地說明本發明的技術特征和產品特點。

本發明采用先制備吸甲醛高分子骨架，然后用多氮物質置換骨架官能團的技術，成功將吸收甲醛的多氮材料置換到聚丙烯酸類骨架之上。其合成步驟如下：

1）、選擇丙烯酸酯類物質作為合成骨架的單體。

2）、反應體系M的原料配方：A（丙烯酸酯類物質）30份，引發劑用量為3%×A，有機溶劑15份。反應體系M的合成工藝：反應溫度為85℃，反應時間為12小時。

3）、將上述反應物水洗抽濾三次后密封待用。

4）、反應體系N的原料配方：2份B和2.5份C(多氮物質)反應體系。N的合成工藝：反應溫度80℃，反應時間為4小時。

5)、抽濾水洗三次，用碘量法測試生成物的有效官能團-NH₂的含量。