CN106423102A - 一种空气净化材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺55～70份、三乙四胺55～70份、活性氧化铝50～65份、分子筛50～65份、活性炭纤维50～65份、硅藻土50～65份、丝蛋白40～55份、腐殖酸40～55份、甘油硬脂酸酯40～55份、酚醛树脂40～55份、丙烯酸树脂40～55份、椰油酰甘氨酸钠35～50份、纳米二氧化钛35～50份、甲基三甲氧基硅烷30～45份、甲克素纳米纤维25～40份、聚乙二醇25～40份、无水乙醇25～40份，还公开了其制备方法。本发明发挥了良好的空气净化效果，具有较高的吸附效率和有效容量，降低阻力损耗，耗能低。

Description

一种空气净化材料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能材料技术领域，具体涉及一种空气净化材料及其制备方法。
背景技术
空气净化是指针对室内的各种环境问题提供杀菌消毒、降尘除霾、祛除有害装修残留以及异味等的整体解决方案，这样能有效改善生活、办公条件，增进身心健康。室内环境污染物和污染来源主要包括放射性气体、霉菌、颗粒物、装修残留、二手烟等。
随着我国城市工业化的迅猛发展，现代人对生活质量和健康的追求越来越高，大气污染日益严重，空气质量进一步恶化，不仅危害到人们的正常生活，而且对人们的身心健康造成危害。与人们息息相关的室内空气质量也令人堪忧，特别是今年来随着建筑装饰装修材料的广泛应用，各种材料释放出大量的有害物质(如：甲醛、甲苯、苯等挥发性有机污染物)严重污染了室内空气环境，进而对人类的身体健康和工作效率有着重要影响。结果表明，由于装修造成的室内空气污染，已成为导致居住者，尤其对儿童、老年人、孕妇以及职业接触者身体健康的最大危害来源。
如何高效地脱除如甲醛、甲苯、苯等易挥发性有机化合物成为研究人员关注的焦点。调查表明，在室内环境污染物中，甲醛、氨、苯(系物)和放射性物质等四类是普遍存在，属于室内危害最严重的物质。如北京市抽查6座新楼，甲醛超标数42％，NH3超标数80％，其中北京现代城的NH3超标量20倍。甲醛被称为室内环境的“第一杀手”。室内甲醛主要来源有：建筑装修用胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材；含有甲醛成分的各类涂料，如乳胶漆、合成纤维、粘合剂、油漆和内墙涂料等；以及含有甲醛的装饰纺织品，如床上用品、墙布、墙纸、化纤地毯、窗帘和布艺家居和衣服等。甲醛能与人体蛋白质结合使蛋白质凝固，属原浆毒类，易造成局部皮肤甚至全身的过敏反应。人对甲醛感受的个体差异较大，眼睛最敏感，嗅觉和呼吸道(上呼吸道黏膜)刺激次之，然后是皮肤。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述存在的不足，本发明提供了一种空气净化材料及其制备方法。本发明制得的环保空气净化材料发挥了良好的空气净化效果，具有较高的吸附效率和有效容量，降低阻力损耗，不会对人体或者环境造成伤害，更换方便，耗能低，制备方法简单，易于工业化生产。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺55～70份、三乙四胺55～70份、活性氧化铝50～65份、分子筛50～65份、活性炭纤维50～65份、硅藻土50～65份、丝蛋白40～55份、腐殖酸40～55份、甘油硬脂酸酯40～55份、酚醛树脂40～55份、丙烯酸树脂40～55份、椰油酰甘氨酸钠35～50份、纳米二氧化钛35～50份、甲基三甲氧基硅烷30～45份、甲克素纳米纤维25～40份、聚乙二醇25～40份、无水乙醇25～40份。
本发明优选地技术方案为，所述的一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺62份、三乙四胺62份、活性氧化铝57份、分子筛58份、活性炭纤维58份、硅藻土58份、丝蛋白47份、腐殖酸47份、甘油硬脂酸酯47份、酚醛树脂48份、丙烯酸树脂48份、椰油酰甘氨酸钠43份、纳米二氧化钛43份、甲基三甲氧基硅烷37份、甲克素纳米纤维32份、聚乙二醇33份、无水乙醇33份。
优选地，所述的一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺60～65份、三乙四胺60～65份、活性氧化铝55～60份、分子筛55～60份、活性炭纤维55～60份、硅藻土55～60份、丝蛋白45～50份、腐殖酸45～50份、甘油硬脂酸酯45～50份、酚醛树脂45～50份、丙烯酸树脂45～50份、椰油酰甘氨酸钠40～45份、纳米二氧化钛40～45份、甲基三甲氧基硅烷35～40份、甲克素纳米纤维30～35份、聚乙二醇30～35份、无水乙醇30～35份。
优选地，所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在25～30℃下陈化，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在165～185℃保温7～9h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，搅拌加热至185～195℃，保温65～85min，压制成型，干燥，得到空气净化材料材料。
优选地，在步骤（1），所述陈化时间为36～48h。
优选地，在步骤（3），所述压制成型的条件为：温度为225～235℃、压力为2000～2500MPa；所述干燥的条件为：干燥温度为85～100℃、干燥时间为8～10h。
优选地，在步骤（1）、步骤（2）及步骤（3），所述搅拌的速度为900～1000r/min。
综上所述，本发明由于采用了上述方案，具有以下积极效果：本发明制得的环保空气净化材料具有良好的比表面剂，增加了过滤面积，发挥了良好的空气净化效果，具有较高的吸附效率和有效容量，对空气中的有机污染物有着良好的降解效率和时间稳定性，降低阻力损耗，不会对人体或者环境造成伤害，更换方便，耗能低，制备方法简单，易于工业化生产。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明一种空气净化材料及其制备方法，作进一步说明。
实施例1
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺55份、三乙四胺55份、活性氧化铝50份、分子筛50份、活性炭纤维50份、硅藻土50份、丝蛋白40份、腐殖酸40份、甘油硬脂酸酯40份、酚醛树脂40份、丙烯酸树脂40份、椰油酰甘氨酸钠35份、纳米二氧化钛35份、甲基三甲氧基硅烷30份、甲克素纳米纤维25份、聚乙二醇25份、无水乙醇25份。
上述所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在25℃下陈化36h，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，以900r/min的速度搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在165℃保温7h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，以900r/min的速度搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，以900r/min的速度搅拌加热至185℃，保温65min，经225℃的温度、2000MPa的压力压制成型，在温度为85℃下干燥8h，得到空气净化材料材料。
实施例2
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺70份、三乙四胺70份、活性氧化铝65份、分子筛65份、活性炭纤维65份、硅藻土65份、丝蛋白55份、腐殖酸55份、甘油硬脂酸酯55份、酚醛树脂55份、丙烯酸树脂55份、椰油酰甘氨酸钠50份、纳米二氧化钛50份、甲基三甲氧基硅烷45份、甲克素纳米纤维40份、聚乙二醇40份、无水乙醇40份。
上述所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在30℃下陈化48h，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，以1000r/min的速度搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在185℃保温9h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，以1000r/min的速度搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，以1000r/min的速度搅拌加热至195℃，保温85min，经235℃的温度、2500MPa的压力压制成型，在温度为100℃下干燥10h，得到空气净化材料材料。
实施例3
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺62份、三乙四胺62份、活性氧化铝57份、分子筛58份、活性炭纤维58份、硅藻土58份、丝蛋白47份、腐殖酸47份、甘油硬脂酸酯47份、酚醛树脂48份、丙烯酸树脂48份、椰油酰甘氨酸钠43份、纳米二氧化钛43份、甲基三甲氧基硅烷37份、甲克素纳米纤维32份、聚乙二醇33份、无水乙醇33份。
上述所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在28℃下陈化42h，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，以950r/min的速度搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在175℃保温8h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，以950r/min的速度搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，以950r/min的速度搅拌加热至190℃，保温75min，经230℃的温度、2200MPa的压力压制成型，在温度为92℃下干燥9h，得到空气净化材料材料。
实施例4
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺60份、三乙四胺60份、活性氧化铝55份、分子筛55份、活性炭纤维55份、硅藻土55份、丝蛋白45份、腐殖酸45份、甘油硬脂酸酯45份、酚醛树脂45份、丙烯酸树脂45份、椰油酰甘氨酸钠40份、纳米二氧化钛40份、甲基三甲氧基硅烷35份、甲克素纳米纤维30份、聚乙二醇30份、无水乙醇30份。
上述所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在25～30℃下陈化39h，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，以920r/min的速度搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在170℃保温7.5h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，以920r/min的速度搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，以920r/min的速度搅拌加热至188℃，保温70min，经228℃的温度、2100MPa的压力压制成型，在温度为90℃下干燥8.5h，得到空气净化材料材料。
实施例5
一种空气净化材料，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺65份、三乙四胺65份、活性氧化铝60份、分子筛60份、活性炭纤维60份、硅藻土60份、丝蛋白50份、腐殖酸50份、甘油硬脂酸酯50份、酚醛树脂50份、丙烯酸树脂50份、椰油酰甘氨酸钠45份、纳米二氧化钛45份、甲基三甲氧基硅烷40份、甲克素纳米纤维35份、聚乙二醇35份、无水乙醇35份。
上述所述的一种空气净化材料的制备方法，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在29℃下陈化45h，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，以980r/min的速度搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在180℃保温8.5h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，以980r/min的速度搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，以980r/min的速度搅拌加热至192℃，保温80min，经232℃的温度、2400MPa的压力压制成型，在温度为95℃下干燥9.5h，得到空气净化材料材料。
综上所述，本发明制得的环保空气净化材料具有良好的比表面剂，增加了过滤面积，发挥了良好的空气净化效果，具有较高的吸附效率和有效容量，对空气中的有机污染物有着良好的降解效率和时间稳定性，降低阻力损耗，不会对人体或者环境造成伤害，更换方便，耗能低，制备方法简单，易于工业化生产。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种空气净化材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺55～70份、三乙四胺55～70份、活性氧化铝50～65份、分子筛50～65份、活性炭纤维50～65份、硅藻土50～65份、丝蛋白40～55份、腐殖酸40～55份、甘油硬脂酸酯40～55份、酚醛树脂40～55份、丙烯酸树脂40～55份、椰油酰甘氨酸钠35～50份、纳米二氧化钛35～50份、甲基三甲氧基硅烷30～45份、甲克素纳米纤维25～40份、聚乙二醇25～40份、无水乙醇25～40份。
2.根据权利要求1所述的一种空气净化材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺62份、三乙四胺62份、活性氧化铝57份、分子筛58份、活性炭纤维58份、硅藻土58份、丝蛋白47份、腐殖酸47份、甘油硬脂酸酯47份、酚醛树脂48份、丙烯酸树脂48份、椰油酰甘氨酸钠43份、纳米二氧化钛43份、甲基三甲氧基硅烷37份、甲克素纳米纤维32份、聚乙二醇33份、无水乙醇33份。
3.根据权利要求1所述的一种空气净化材料，其特征在于，由以下重量份的组分制成：聚马来酰亚胺60～65份、三乙四胺60～65份、活性氧化铝55～60份、分子筛55～60份、活性炭纤维55～60份、硅藻土55～60份、丝蛋白45～50份、腐殖酸45～50份、甘油硬脂酸酯45～50份、酚醛树脂45～50份、丙烯酸树脂45～50份、椰油酰甘氨酸钠40～45份、纳米二氧化钛40～45份、甲基三甲氧基硅烷35～40份、甲克素纳米纤维30～35份、聚乙二醇30～35份、无水乙醇30～35份。
4.根据权利要求1至3任一项所述的一种空气净化材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：
（1）按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠，混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇，超声分散，在25～30℃下陈化，在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土，搅拌均匀得到混合物；
（2）将步骤（1）得到的混合物在165～185℃保温7～9h，加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白，搅拌均匀，得到空气净化材料半成品；
（3）将步骤（2）得到的空气净化材料半成品，搅拌加热至185～195℃，保温65～85min，压制成型，干燥，得到空气净化材料材料。
5.根据权利要求4所述的一种空气净化材料的制备方法，其特征在于：在步骤（1），所述陈化时间为36～48h。
6.根据权利要求4所述的一种空气净化材料的制备方法，其特征在于：在步骤（3），所述压制成型的条件为：温度为225～235℃、压力为2000～2500MPa；所述干燥的条件为：干燥温度为85～100℃、干燥时间为8～10h。
7.根据权利要求4所述的一种空气净化材料的制备方法，其特征在于：在步骤（1）、步骤（2）及步骤（3），所述搅拌的速度为900～1000r/min。
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