[發明專利]一種除甲醛環保材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201711321681.1
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN107983165A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 向紅先
• 申請（專利權）人: 成都育芽科技有限公司
• 主分類號: B01D67/00
• 分類號: B01D67/00;B01D69/02;B01D71/06;B01D53/86;B01D53/72;C08F230/02;C08F226/06
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技術領域

本發明涉及污染治理技術領域，具體涉及一種除甲醛環保材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是室內空氣污染物之一，它具有很高的毒性和刺激性，對人體的健康危害巨大，是主要的致癌、致畸形的化學物質之一，生活中的甲醛通常來源于裝飾、裝修材料、家具和涂料等，尤以人造板材及其使用的膠黏劑為甚，這些材料在生產過程中使用了含有甲醛的酚醛和脲醛樹脂，在使用過程中會游離甲醛。因此，如何有效除去室內空氣中的甲醛成為當前研究的熱點，因為它與人們的生活質量及其身體健康息息相關。

目前，市場上去除甲醛氣體多采用吸附法，這種方法操作簡單、成本低，易推廣；但其存在著吸附平衡，當吸附飽和后會發生甲醛脫附現象從而造成二次污染。常見的甲醛吸附劑一般是活性炭，活性炭吸附容量有限，且在制備需要使用大量森林或者煤炭資源。化學催化法由于無二次污染、不存在吸附飽和等問題，近幾年被廣泛應用，但化學催化法中使用的常見催化劑或多或少存在價格昂貴、易中毒、易變質等缺點。光催化劑避免了上述缺點，但目前最常見的光催化劑二氧化鈦需要紫外激發，對可見光利用效率低、催化劑失活。

因此，有必要尋求一種更為有效的方法，制備出消除甲醛的效率高、速度快、使用壽命長、綠色無二次污染、化學性能穩定、價格低廉的除甲醛環保材料。

發明內容

本發明旨在解決上述問題，提供了一種除甲醛環保材料及其制備方法，該制備方法簡單易行，對設備要求不高，原料易得，成本低廉，制備得到的除甲醛環保材料消除甲醛的效率高、速度快、使用壽命長、綠色無二次污染、化學性能穩定。

為實現上述目的，本發明提供以下的技術方案，一種除甲醛環保材料的制備方法，包括如下步驟：

1)中間體的制備：將4-氯甲基苯乙烯溶于有機溶劑中，并向其中加入氨基丙醇抗壞血酸磷酸酯和阻聚劑，在室溫下攪拌4-6小時，然后在 40-50℃下旋蒸除去溶劑，再用混合溶劑洗滌產物5-7次，最后30-40℃旋蒸除去溶劑；

2)共聚物材料的制備：將經過步驟1)制備得到的中間體溶于高沸點溶劑中，后向其中加入1,3-二乙烯基-2-咪唑啉酮和引發劑，在50-65℃下攪拌反應1-2小時，后將產物澆注成膜；

3)離子交換：將經過步驟2)制備得到的共聚物材料浸泡在50-60℃質量分數為5-10％的羥基萘酚藍的溶液中60-72小時，后再將其浸泡在去離子水中10-15小時，且每個隔0.5小時換一次去離子水，取出后置于真空干燥箱中60-80℃下干燥12-18小時；

其中，步驟1)中所述4-氯甲基苯乙烯、有機溶劑、氨基丙醇抗壞血酸磷酸酯、阻聚劑的質量比為1：(5-10)：(1-1.2)：(0.2-0.5)；

所述有機溶劑選自乙醇、異丙醇、乙二醇、二氯甲烷中的一種或幾種；

所述混合溶劑為乙醚與二氯甲烷按質量比3:7混合而成；

所述阻聚劑選自對苯二酚、四氯化醌、1,4-萘醌中的一種或幾種；

步驟2)中所述中間體、高沸點溶劑、1,3-二乙烯基-2-咪唑啉酮、引發劑的質量比為(2-3)：(5-10)(1-2):(0.03-0.05)；

所述高沸點溶劑選自二甲亞砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一種或幾種；

所述引發劑選自偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈、過氧化二異丙苯、過氧化二碳酸二環己酯中的一種或幾種；

一種除甲醛環保材料，采用所述除甲醛環保材料的制備方法制備得到。

由于上述技術方案運用，本發明與現有技術相比具有下列優點：

(1)本發明提供的除甲醛環保材料的制備方法簡單易行，對設備要求不高，原料易得，價格低廉。

(2)本發明提供的除甲醛環保材料，將除甲醛功能基團及結構以化學鍵的形式鏈接在聚合物膜上，增強環保材料與甲醛的接觸面積，增強除甲醛效果；且儲層、運輸、使用方便；性能穩定性好。

(3)本發明提供的除甲醛環保材料，磷酸酯基、烯醇基、亞氨基、有機光催化劑通過化學鍵連接在一起，協調作用使得本方案中的除甲醛環保材料消除甲醛功效顯著，避免了多組分材料復配形成材料混合不均勻導致材料性能不均一，不穩定。

(4)本發明提供的除甲醛環保材料，通過離子交換使得材料分子結構中含有對可見光響應的有機光催化劑結構，在可見光照射條件下就可以對甲醛起到去除作用，能催化甲醛氧化為二氧化碳和水等對空氣無污染的物質，更加環保。