[發明專利]一種用于吸附甲醛的聚合物材料及其制備方法

在審

• 申請號: 201910360674.5
• 申請日: 2019-04-30
• 公開（公告）號: CN110105467A
• 公開（公告）日: 2019-08-09
• 發明（設計）人: 劉耿彬
• 申請（專利權）人: 江蘇迅馳新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C08B37/04
• 分類號: C08B37/04;B01J20/24;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種用于吸附甲醛的聚合物材料，包括海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物，所述烷基為乙基、丙基或丁基中的一種。本發明還公開了制備聚合物材料的方法，包括以下步驟：(1)制備海藻酸鈉純溶液；(2)將羥基烷基胺與海藻酸鈉純溶液在堿性條件下混合反應，干燥后獲得海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物。本發明以海藻酸鈉、羥基烷基胺為主要原料制備了對甲醛反應活性高的海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物，原料及制備過程綠色環保，安全無副作用，不會對環境造成二次污染。

技術領域

本發明涉及聚合物材料及其制備方法，尤其涉及一種用于吸附甲醛的聚合物材料及其制備方法。

背景技術

甲醛是一種無色但具有刺激性氣味的有毒有害的化學物質，由于其已廣泛應用于化學工業、木材加工、紡織產業等與人們生活息息相關的方方面面，已經成為了一種危害人們生命健康的主要氣體污染物。有關甲醛凈化的研究活動一直比較活躍，如公開號CN108727546A、CN102675574A、CN105148856A等中國專利申請公開的甲醛吸附材料具有良好的甲醛吸附效果，然而這類甲醛吸附材料在制備過程中需要用到甲醛、強酸等危險化學物質，安全性差，且容易造成二次污染。

發明內容

發明目的：針對上述現有技術的不足，本發明提出一種用于吸附甲醛的聚合物材料及其制備方法，選用生物質作為制備材料，功能基團含量多，且安全無副作用。

技術方案：本發明的用于吸附甲醛的聚合物材料，包括海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物，所述聚合物的單體結構式為：

其中，R為烷基。

優選地，所述烷基為乙基、丙基或丁基。

優選地，所述羥基烷基胺為羥基乙胺、羥基丙胺或羥基丁胺。

同時，本發明提供了制備上述聚合物材料的方法，包括以下步驟：

(1)將海藻酸鈉分散到水中，充分溶解，過濾獲得上層清液，；

(2)將羥基烷基胺與海藻酸鈉純溶液在堿性條件下混合反應，得到海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物溶液，干燥后獲得海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物。

優選地，提供所述堿性條件的堿為氫氧化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鈣或者氨水中的至少一種。

優選地，將提純溶劑加入到步驟(2)所述海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物溶液中，離心去除上層清液，獲得提純后的海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物溶液。所述離心速度為5000～10000rpm，離心時間為10～30min。

優選地，提純溶劑為乙醇、丙醇或異丙醇。

優選地，所述干燥為減壓干燥處理，獲得海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物。

優選地，所述減壓干燥處理的溫度為80～110℃、時間為2～3h、絕對壓力<10³Pa。

優選地，提供所述堿性條件的堿、羥基烷基胺和海藻酸鈉純溶液中海藻酸鈉的重量比為0.1～0.3：0.2～0.4：1。

優選地，所述將羥基烷基胺與海藻酸鈉純溶液在堿性條件下混合，回流5～24小時后冷卻至室溫，得到海藻酸鈉接枝羥基烷基胺聚合物溶液。

工作原理：氫氧化鈉作為催化劑，提供堿性環境，讓羥基乙胺更容易進攻海藻酸上的羥基基團，發生縮合反應；海藻酸與羥基烷基胺發生如下式所示的化學反應，生成含有-NH₂基團的海藻酸鈉接枝羥基烷基胺，其中-NH₂基團可與甲醛進行反應；

式中，左側括號內為海藻酸的單體結構式，中間為羥基烷基胺的單體結構式，右側括號內為海藻酸鈉接枝羥基烷基胺的單體結構式。