CN108786748A - 一种硬质抗冲击空气净化材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硬质抗冲击空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：碳化硅4‑7、松香3‑5、聚山梨酯800.1‑0.4、硅藻土80‑90、均苯四酸二酐2‑3、二月桂酸二丁基锡0.1‑0.3、硬脂酸锌1‑2、三羟甲基丙烷2‑4、碳素纤维6‑8、二异氰酸酯1‑2，本发明采用二异氰酸酯为接枝剂，得到了碳化硅、硅藻土、碳素纤维的复合材料，本发明的材料有微孔，吸附性好，使用寿命长，安全环保性好，重复利用率高。

Description

一种硬质抗冲击空气净化材料及其制备方法
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种硬质抗冲击空气净化材料及其制备方法。
背景技术
随着人们物质文化生活水平的提高，室内装修已成为时尚，随之而来的便是室内空气的污染越来越严重。而且对于大多数人来说，无论工作、学习或生活，人们的大部时间都是在室内或车内等封闭空间中度过的。尽管大气污染对人体健康的危害早已被人们所认识，但至到二十世纪中期以来人们的注意力才逐渐转移到室内空气污染对人体健康的危害上。室内空气污染的种类多、污染源更广泛，影响因素也很复杂，对人体健康造成的危害往往比室外更严重。室内空气质量研究已经成为环境科学领域内的一个新的重要组成部分，近年来更加引起人们的广泛关注；
目前用于空气污染的处理方法主要有吸附技术、光催化技术、低温等离子体技术及催化氧化技术；
吸附技术是目前应用最广的空气净化技术。吸附技术主要采用活性炭和分子筛等高比表面材料来吸附甲醛，以达到净化空气的目的，但目前市售的吸附材料吸附能力有限，且稳定性差，重复利用率低，需定期再生或更换，易产生二次污染。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种硬质抗冲击空气净化材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种硬质抗冲击空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
碳化硅4-7、松香3-5、聚山梨酯800.1-0.4、硅藻土80-90、均苯四酸二酐2-3、二月桂酸二丁基锡0.1-0.3、硬脂酸锌1-2、三羟甲基丙烷2-4、碳素纤维6-8、二异氰酸酯1-2。
一种硬质抗冲击空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取均苯四酸二酐，加入到其重量10-16倍的去离子水中，搅拌均匀，与硅藻土混合，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，得硅藻土分散液；
(2)取松香，加入到其重量6-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，出料，与碳素纤维混合，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取碳化硅、聚山梨酯80混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，超声3-10分钟，得碳化硅分散液；
(4)取上述硅藻土分散液、碳化硅分散液混合，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得复合填料；
(5)取上述复合填料，加入到纤维分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，送入到反应釜中，在80-90℃下保温搅拌10-20分钟，得纤维改性填料分散液；
(6)取上述纤维改性填料分散液，与剩余各原料混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空50-55℃下干燥1-2小时，硬质抗冲击空气净化材料。
本发明的优点：
本发明首先采用均苯四酸二酐处理硅藻土，然后以碳化硅的聚山梨酯水溶液为反应溶剂，加入三羟甲基丙烷，通过酸酐与三羟甲基丙烷的反应，提高了碳化硅、硅藻土间的结合强度，本发明将碳素纤维分散到二甲基甲酰胺中，然后与复合填料共混，采用二异氰酸酯为接枝剂，得到了碳化硅、硅藻土、碳素纤维的复合材料，本发明的材料有微孔，吸附性好，使用寿命长，安全环保性好，重复利用率高。
具体实施方式
实施例1
一种硬质抗冲击空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
碳化硅4、松香3、聚山梨酯800.1、硅藻土80、均苯四酸二酐2、二月桂酸二丁基锡0.1、硬脂酸锌1、三羟甲基丙烷2、碳素纤维6、二异氰酸酯1。
一种硬质抗冲击空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取均苯四酸二酐，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，与硅藻土混合，升高温度为65℃，保温搅拌1小时，得硅藻土分散液；
(2)取松香，加入到其重量6倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌10分钟，出料，与碳素纤维混合，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取碳化硅、聚山梨酯80混合，加入到混合料重量14倍的去离子水中，超声3分钟，得碳化硅分散液；
(4)取上述硅藻土分散液、碳化硅分散液混合，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为65℃，保温搅拌1小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得复合填料；
(5)取上述复合填料，加入到纤维分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，送入到反应釜中，在80℃下保温搅拌10分钟，得纤维改性填料分散液；
(6)取上述纤维改性填料分散液，与剩余各原料混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空50℃下干燥1小时，硬质抗冲击空气净化材料。
实施例2
一种硬质抗冲击空气净化材料，它是由下述重量份的原料组成的：
碳化硅7、松香5、聚山梨酯800.4、硅藻土90、均苯四酸二酐3、二月桂酸二丁基锡0.3、硬脂酸锌2、三羟甲基丙烷4、碳素纤维8、二异氰酸酯2。
一种硬质抗冲击空气净化材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取均苯四酸二酐，加入到其重16倍的去离子水中，搅拌均匀，与硅藻土混合，升高温度为70℃，保温搅拌2小时，得硅藻土分散液；
(2)取松香，加入到其重量8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，送入到80℃的恒温水浴中，保温搅拌20分钟，出料，与碳素纤维混合，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取碳化硅、聚山梨酯80混合，加入到混合料重量20倍的去离子水中，超声10分钟，得碳化硅分散液；
(4)取上述硅藻土分散液、碳化硅分散液混合，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为70℃，保温搅拌2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得复合填料；
(5)取上述复合填料，加入到纤维分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，送入到反应釜中，90℃下保温搅拌20分钟，得纤维改性填料分散液；
(6)取上述纤维改性填料分散液，与剩余各原料混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空55℃下干燥2小时，硬质抗冲击空气净化材料。
性能测试：
分别在3个实验舱通入甲醛，使得3个实验舱的甲醛浓度为5毫克/立方米；将本发明实施例1的净化材料、实施例2的净化材料、市售碳粉分别至于3个实验舱中，实验舱的大小均为30立方米，实施例1净化材料、实施例2净化材料、市售碳粉的用量均为1kg；实验舱密封24小时后，测各实验舱的甲醛清除率；
实施例1空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：94.4％；
实施例2空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：95.1％；
市售碳粉放置的实验舱的甲醛清除率：60.4％。

Claims (2)

1.一种硬质抗冲击空气净化材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
碳化硅4-7、松香3-5、聚山梨酯800.1-0.4、硅藻土80-90、均苯四酸二酐2-3、二月桂酸二丁基锡0.1-0.3、硬脂酸锌1-2、三羟甲基丙烷2-4、碳素纤维6-8、二异氰酸酯1-2。
2.一种如权利要求1所述硬质抗冲击空气净化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取均苯四酸二酐，加入到其重量10-16倍的去离子水中，搅拌均匀，与硅藻土混合，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，得硅藻土分散液；
(2)取松香，加入到其重量6-8倍的二甲基甲酰胺中，搅拌均匀，送入到70-80℃的恒温水浴中，保温搅拌10-20分钟，出料，与碳素纤维混合，搅拌至常温，得纤维分散液；
(3)取碳化硅、聚山梨酯80混合，加入到混合料重量14-20倍的去离子水中，超声3-10分钟，得碳化硅分散液；
(4)取上述硅藻土分散液、碳化硅分散液混合，搅拌均匀，加入三羟甲基丙烷，升高温度为65-70℃，保温搅拌1-2小时，过滤，将沉淀水洗，常温干燥，得复合填料；
(5)取上述复合填料，加入到纤维分散液中，搅拌均匀，加入二异氰酸酯，送入到反应釜中，在80-90℃下保温搅拌10-20分钟，得纤维改性填料分散液；
(6)取上述纤维改性填料分散液，与剩余各原料混合，搅拌均匀，过滤，将沉淀水洗，真空50-55℃下干燥1-2小时，硬质抗冲击空气净化材料。
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