[發明專利]用于光催化降解甲醛的聚氨酯的制備方法

在審

• 申請號: 202010429969.6
• 申請日: 2020-05-20
• 公開（公告）號: CN111620995A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 田賽琦;朱一凡;陳銀燕;蔡姍姍
• 申請（專利權）人: 溫州大學
• 主分類號: C08G18/66
• 分類號: C08G18/66;C08G18/48;C08G18/32;C08G18/12;C08G18/34;C08K9/10;C08K3/22;B01D53/86;B01D53/72
• 代理公司: 溫州甌越專利代理有限公司 33211
• 代理人: 于艷玲

本發明公開了一種用于光催化降解甲醛的聚氨酯的制備方法，對納米氧化鋅進行包覆改性，增加其與聚氨酯的相容性，同時引入能與聚氨酯反應的活性基團，將其通過化學鍵連接到聚氨酯結構單元中，解決了納米無機材料分散不均、易團聚的問題，從而不破壞聚氨酯原有優良的力學性能、熱穩定性等，同時也解決了納米無機材料與聚氨酯相容性差、不耐遷移的問題，可賦予聚氨酯穩定優良的光催化降解甲醛效果，且合成工藝易于控制，性能易于調節，可廣泛應用于膠粘劑、建筑道路涂料。

技術領域

本發明涉及高分子材料制備技術領域，尤其是一種用于光催化降解甲醛的聚氨酯的制備方法。

背景技術

甲醛常其在建筑材料如粘合劑、涂料中被經常使用，是世界上公認的潛在致癌物之一。室內甲醛的主要危害體現在對人體皮膚黏膜的刺激作用，人的甲醛嗅覺閾值為0.06～0.07mg/m3，0.15mg/m3的甲醛濃度便可引起咳嗽、氣喘、眼癢、咽喉干燥發癢、聲音嘶啞、皮膚干燥發癢及皮炎等不適癥狀。甲醛對人體危害如此嚴重，如何有效降解甲醛越發引起社會的重視。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于光催化降解甲醛的聚氨酯的制備方法，其對納米氧化鋅進行包覆改性，增加其與聚氨酯的相容性，同時引入能與聚氨酯反應的活性基團，將其通過化學鍵與聚氨酯鏈段相連，賦予了聚氨酯良好的好降解甲醛性能，且對聚氨酯原有優良性能影響較小。

為實現上述目的，本發明提供了一種用于光催化降解甲醛的聚氨酯的制備方法，步驟(1)納米氧化鋅的改性，將15-25份的納米氧化鋅和3-5份三乙氧基硅烷一起加入三頸瓶中，加熱機械攪拌，加入冰醋酸調節體系的pH值至4～6，60-70℃反應一段時間后停止，用氨水與無水乙醇多次洗滌，將產物烘干至質量不再變化，制得改性后納米氧化鋅；

步驟(2)光催化降解甲醛的聚氨酯的制備，將在120℃、0.1atm真空烘箱烘干過夜的聚合物二元醇、二異氰酸酯、小分子二元醇擴鏈劑、改性后納米氧化鋅和催化劑加入反應容器，在持續攪拌和氮氣氣氛保護下，升溫至65-85℃反應一段時間制得預聚體；加入溶劑溶解的親水擴鏈劑，維持在65-85℃繼續反應一段時間；加入三乙胺中和預聚體，在高剪切力作用下，加入去離子水，高速乳化1h，減壓脫去溶劑回用，獲得光催化降解甲醛的聚氨酯；其中，所述組分的用量比為以下重量份：改性后納米氧化鋅5-10份、聚合物二元醇60-100份、二異氰酸酯30-50份、小分子二元醇擴鏈劑2-5份、催化劑0.01-0.2份、溶劑5-20份、親水擴鏈劑5-7份、三乙胺4-5份。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，聚合物二元醇為數均分子量為1000-2000的聚丙二醇、聚乙二醇或聚四氫呋喃二醇中的任一種或其組合。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，二異氰酸酯為異佛二酮二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、1,6-己基二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或4,4'-二環己基甲烷二異氰酸酯中的任一種。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，小分子二元醇擴鏈劑為乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、新戊二醇、1,6-己二醇、或一縮二乙二醇中的任一種。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，催化劑為新癸酸鉍、月桂酸鉍、異辛酸鉍、環烷酸鉍、雙二甲氨基乙基醚或二甲基環己胺中的任一種。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，溶劑為丙酮、丁酮N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮中的任一種。

作為本發明的進一步設置，所述步驟(2)中，親水擴鏈劑為二羥甲基丙酸或二羥甲基丁酸中的任一種。