CN107008236A - 一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法 - Google Patents

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刘勇
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Abstract

本发明涉及一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法，其制备方法由以下步骤组成：将纳米二氧化钛、硅藻泥、炭黑、凹凸棒土、氨基、去离子水按质量比25％:(25％):(15％):(20％):(10％):(5％)配置成混合，将混合物通过干燥结晶和挤出方式造出颗粒状物，后放入高温高压反应釜中，压力15MPa～25MPa，温度150℃～220℃，反应1.5～3小时，即可得到空气净化新材料。本发明提供的空气净化材料具有醛基捕捉反应效果，可对生活居住各种生活环境中存在的醛类气体进行清洁。

Description

一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及自动吸附空间甲醛的新材料技术领域，更具体地说，涉及一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法。
背景技术
甲醛对皮肤、眼睛和呼吸道具有强烈刺激作用，对中枢神经***具有麻醉作用。甲醛可凝固蛋白质，对人体有遗传毒性，也是一种诱变剂。低浓度甲醛会引起呼吸道受损，长期接触可能损害呼吸***健康。甲醛还有致癌作用，新装修房间由于使用人工板、壁纸、泡沫塑料等材料，室内甲醛浓度大多高于国家标准。活性炭常用做甲醛吸收材料，主要通过物理吸附降低空气中的甲醛浓度，吸收效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物，所述物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物包括富含胺基官能团的化合物与至少一种含氨基官能团的化合物，其质量比为1：1.2～2.8。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物中，所述含氨基官能团的化合物为含氨基官能团的羧基离子化合物。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物中，所述含氨基官能团的羧基离子化合物为L型α氨基酸或甘氨酸。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物中，所述α氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的一种或多种。
本发明解决其另一技术问题所采用的技术方案是：构造一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法，将纳米二氧化钛、硅藻泥、炭黑、凹凸棒土、去离子水按质量百分比为25％:25％:15％:25％:10％配置成混合反应物，将该混合反应物放入高温高压反应釜中，得到空气净化聚合物。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法中，所述高温为150℃～220℃。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法中，所述高压为15MPa～25MPa。
在本发明所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法中，在反应釜中反应的时间为1.5～3小时。
实施本发明的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物及其制备方法，具有以下有益效果：
本发明的空气净化聚合物富含胺基的化合物本身具有的胺基与离子键共存的状态，可迅速捕捉醛类化合物中C原子SP2杂化轨道成键分子；当甲醛被捕捉至组合物中，胺基可从醛基背面进行攻击，发生脱水缩合反应，并释放出热量，该反应为不可逆反应；通过偶联剂将氨基酸与富含胺基的化合物接枝，使分子中具有更多可与甲醛反应的活性胺基；经试验证明：在30min内，经雾化器雾化后的组合物，即可将1m3测试舱内，浓度为1.00PPM甲醛完全净化；可将30m3测试舱内，浓度为1.00PPM的甲醛净化超过99％，1h后完全清除甲醛，并且经过净化后的测试舱中的甲醛浓度并不回升。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
将150g炭黑粉末、250g凹凸棒土、250g硅藻泥和250g的纳米级二氧化钛粉末混合均匀，向其中加入100ml去离子水溶液，配置成混合反应物，将混合反应物放入高温为150℃～220℃，高压为15MPa～25MPa，并且在反应釜中反应的时间为1.5～3小时，搅拌均匀后干燥；所述炭黑粉末、凹凸棒土、二氧化钛粉末、硅藻泥的平均粒度大小均为纳米级粉末。
实施例2
将120g炭黑粉末、200g凹凸棒土、200g硅藻泥和200g的纳米级二氧化钛粉末混合均匀，向其中加入80ml去离子水溶液，配置成混合反应物，将混合反应物放入高温为200℃，高压为20MPa，并且在反应釜中反应的时间为2小时，搅拌均匀后干燥；所述炭黑粉末、凹凸棒土、二氧化钛粉末、硅藻泥的平均粒度大小均为纳米级粉末。
实施例3
将90g炭黑粉末、150g凹凸棒土、150g硅藻泥和150g的纳米级二氧化钛粉末混合均匀，向其中加入60ml去离子水溶液，配置成混合反应物，将混合反应物放入高温为220℃，高压为25MPa，并且在反应釜中反应的时间为3小时，搅拌均匀后干燥；所述炭黑粉末、凹凸棒土、二氧化钛粉末、硅藻泥的平均粒度大小均为纳米级粉末。
实施例4
将75g炭黑粉末、125g凹凸棒土、125g硅藻泥和125g的纳米级二氧化钛粉末混合均匀，向其中加入50ml去离子水溶液，配置成混合反应物，将混合反应物放入高温为210℃，高压为23MPa，并且在反应釜中反应的时间为2.8小时，搅拌均匀后干燥；所述炭黑粉末、凹凸棒土、二氧化钛粉末、硅藻泥的平均粒度大小均为纳米级粉末。
将上述实施例1-4中制得的空气净化聚合物新材料进行性能测试，气体测试依据《GB/T 18801-2008空气净化器》所述实验环境：
测试所用仪器设备：30m3标准测试实验室、吊扇、温湿度计、家用空气净化器，空气净化机、Interscan公司的甲醛分析Interscan4160-19.99m、空气雾化器。
净化效率1：：将新材料折叠成空气进化机所需尺寸的过滤网，放入空气净化机中，并用朔料袋密封净化机，在30m3测试实验室中的挥发器上注入一定量的甲醛溶液检测溶液，加热3min使之完全挥发后，关闭加热器，同时开启搅拌风机搅拌5min，抽样测其初始浓度为(1.00±0.10)PPM，解开空气净化机的密封袋，打开空气净化机开关，并调节至最大风量，每30min记录一次甲醛浓度，持续60min。测试结果如表1。
表1测试结果
注：甲醛净化率＝(净化前甲醛浓度-净化后甲醛浓度)/净化前甲醛浓度。
本发明的空气净化聚合物富含胺基的化合物本身具有的胺基与离子键共存的状态，可迅速捕捉醛类化合物中C原子SP2杂化轨道成键分子；当甲醛被捕捉至组合物中，胺基可从醛基背面进行攻击，发生脱水缩合反应，并释放出热量，该反应为不可逆反应；通过偶联剂将氨基酸与富含胺基的化合物接枝，使分子中具有更多可与甲醛反应的活性胺基；经试验证明：在30min内，经雾化器雾化后的组合物，即可将1m3测试舱内，浓度为1.00PPM甲醛完全净化；可将30m3测试舱内，浓度为1.00PPM的甲醛净化超过99％，1h后完全清除甲醛，并且经过净化后的测试舱中的甲醛浓度并不回升。
尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但本发明的保护范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，对以上各构件所做的变形、替换等均将落入本发明的权利要求范围内。

Claims (8)

1.一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物，其特征在于，所述空气净化聚合物包括富含胺基官能团的化合物与至少一种含氨基官能团的化合物，其质量比为1：1.2～2.8。
2.如权利要求1所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物，其特征在于，所述含氨基官能团的化合物为含氨基官能团的羧基离子化合物。
3.如权利要求2所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物，其特征在于，所述含氨基官能团的羧基离子化合物为L型α氨基酸或甘氨酸。
4.如权利要求3所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物，其特征在于，所述α氨基酸为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸中的一种或多种。
5.一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法，其特征在于，将纳米二氧化钛、硅藻泥、炭黑、凹凸棒土、去离子水按质量百分比为25％:25％:15％:25％:10％配置成混合反应物，将该混合反应物放入高温高压反应釜中，得到空气净化聚合物。
6.如权利要求5所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法，其特征在于，所述高温为150℃～220℃。
7.如权利要求5所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法，其特征在于，所述高压为15MPa～25MPa。
8.如权利要求5所述的一种物理性可重复捕捉化解型空气净化聚合物的制备方法，其特征在于，在反应釜中反应的时间为1.5～3小时。
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