一种甲醛捕捉剂及其制备方法与在清除甲醛中的应用_2

文档序号:9933919阅读:来源:国知局
除甲醛。
[0050] 本发明采用(甲基)丙烯酰胺、二烯丙基胺和烯丙基缩水甘油醚为聚合单体,进行 加成聚合反应,生成一种含大量酰胺基的微交联高分子化合物。该高分子化合物经霍夫曼 降解反应,将酰胺基转化为伯氨基,生成富含氨基的高分子甲醛捕捉剂。使用上述方法制备 的甲醛捕捉剂,对地毯进行整理,制备具有除甲醛功能的地毯。
[0051] 本发明具有如下优点:
[0052] (1)本发明甲醛捕捉剂的氨基密度高(即a+b+c的数值较大,因为结构I中的酰胺 基,结构II中的伯氨基和结构III中的仲氨基都可以与甲醛反应,活性伯氨基最大,仲氨基 次之,酰胺基最小),甲醛消除效率高。
[0053] (2)本发明甲醛捕捉剂含环状结构,对织物、地毯等基材纤维亲和力大,有利于浸 渍使用时主动吸附于基材之上。
[0054] (3)本发明甲醛捕捉剂为微交联结构,增大了对基材的附着力,固着牢度好。
[0055] (4)使用霍夫曼降解反应制备高氨基含量的高分子聚合物,避免了使用价格昂贵 的烯丙基胺、乙烯基甲酰胺等单体,生产成本较低。
【附图说明】
[0056] 图1为本发明实施例1制备的甲醛捕捉剂的红外谱图。
[0057] 图2为本发明实施例2制备的甲醛捕捉剂的红外谱图。
[0058] 图3为本发明实施例3制备的甲醛捕捉剂的红外谱图。
[0059] 图4为本发明实施例4制备的甲醛捕捉剂的红外谱图。
【具体实施方式】
[0060] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明,均为常规方法。
[0061] 下述实施例中所用的材料、试剂等,如无特殊说明,均可从商业途径得到。
[0062] 本发明下述实施例中除甲醛地毯的除甲醛效果按照GB/T 2761-2006《室内空气净 化产品净化效果测定方法》测定,具体方法如下:①试验在两个相同密闭的容器容积为 1.5m 3的测试舱中进行,一个为样品舱,另一个为空白舱,将面积为lm2的除甲醛地毯挂在样 品舱中。②将相同的甲醛释放源(不间断缓慢释放)分别放入两舱中,开启风扇,使释放源与 舱内空气混合均匀,趋于平衡,关闭风扇,采用检测舱内空气中的甲醛浓度为初始浓度值。 ③室温24小时后分别采用并测定两舱内空气中的甲醛浓度值。④去除效果计算公式:
,式中:y为去除率;CA为24小时空白舱污染物浓度;C B为24小时样品舱污 染物浓度。
[0063] 实施例1-4中,甲醛捕捉剂的制备过程中各原料用量如表1所示。
[0064] 表1甲醛捕捉剂制备方法中各原料配比
[0066]注:原料用量单位为克。
[0067] 实施例1、
[0068]本实施例甲醛捕捉剂的制备中各原料用量如表1实施例1中所示。
[0069] 一、制备甲醛捕捉剂
[0070]将加料阶段各种原料加入到反应器中,pH值为4,升温至85°C,待所有原料完全溶 解,开始滴加 l〇wt %的过硫酸铵水溶液,此过程中保持温度85~90°C,3小时滴完,继续在90 °C下保温4小时。保温结束后,用冰水降温至0-5°C,加入所需次氯酸钠和氢氧化钠,反应5小 时,得到甲醛捕捉剂。
[0071]本实施例制备的甲醛捕捉剂为一种交联聚合物,其结构单元如式I、式Π 、式m和 式IV所示,
[0073] 式I和式Π 中,Ri为氢,a为50~80,b为320~350,c为800~850,d为3~5;
[0074] R2为式V和式VI所示的结构单元,x+y = d(即两种结构均存在于聚合物中)。
[0076]图1为实施例1中制备的甲醛捕捉剂的红外谱图,由该图可以看出,3498CHT1和 3417CHT1处为式I和式II中伯胺基的N-H伸缩振动吸收峰。3367CHT1处为式III中仲胺基的N-H伸缩振动吸收峰。由于分子中含有大量伯胺基、仲氨基和酰胺基,3100~3500CHT 1处吸收峰 强度很大。1634CHT1处为式II中伯胺基的N-H弯曲振动吸收峰,1538CHT1处为式III中仲胺基 的N-H弯曲振动吸收峰。1402CHT1处为式I中伯胺基的C-N伸缩振动吸收峰。1230CHT1处为式 Π 中伯胺基的C-N伸缩振动吸收峰。1297CHT1处为式V中仲酰胺基C-N伸缩振动吸收峰, 1170CHT1处为式IV中C-0-C伸缩振动吸收峰,由于分子中式IV和式V含量较少,此两处吸收峰 强度较弱。由上述数据可以证明本实施例制备的聚合物中含有上述结构单元,并且具有微 交联的结构。
[0077] 二、制备除甲醛地毯
[0078] 按30%的甲醛捕捉剂、3%的交联剂Desmodur DN(购自拜耳公司),5%的冰醋酸和 65%的去离子水比例配制整理剂,均为质量百分含量。在羊毛地毯上喷涂该整理剂,使每平 米地毯增重40g,并在120°C下烘干。
[0079] 三、除甲醛地毯的除甲醛效果
[0080] 按照GB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》测定本实施例制备 的除甲醛地毯除甲醛地毯,其24小时对甲醛的去除率为57%。
[0081 ] 实施例2、
[0082]本实施例甲醛捕捉剂的制备中各原料用量如表1实施例2中所示。
[0083] 一、制备甲醛捕捉剂
[0084]将加料阶段各种原料加入到反应器中,pH值为4,升温至75°C,待所有原料完全溶 解,开始滴加20wt %的过硫酸铵水溶液,此过程中保持温度75~80°C,4小时滴完,继续在80 °C下保温4小时。保温结束后,用冰水降温至5-10°C,加入所需次氯酸钠和氢氧化钠,反应6 小时,得到甲醛捕捉剂。
[0085]本实施例制备的甲醛捕捉剂为一种交联聚合物,其结构单元如式I、式Π 、式m和 式IV所示,
[0087] 式I和式Π 中,Ri为甲基,a为70~100,b为400~430,c为650~700,d为8~10;
[0088] R2为式V和式VI所示的结构单元,且x+y = d。
[0090]图2为本实施例制备的甲醛捕捉剂的红外谱图,由该图可知,3505CHT1和3447CHT1 处为式I和式II中伯胺基的N-H伸缩振动吸收峰。3388CHT1处为式III中仲胺基的N-H伸缩振 动吸收峰。1674CHT 1~1570CHT1处为式I和式II中伯胺基以及式III中仲胺基的N-H弯曲振动 吸收峰。1427CHT 1处为式I中伯胺基的C-N伸缩振动吸收峰。1199CHT1处为式II中伯胺基的C- N伸缩振动吸收峰。1322CHT1处为式V中仲酰胺基C-N伸缩振动吸收峰,1150CHT1处为式IV中 C-0-C伸缩振动吸收峰,由于此实例中烯丙基缩水甘油醚用量相对于实例1有所增大,故此 两处吸收峰强度有所增大。由上述数据可以证明本实施例制备的聚合物中含有上述结构单 元,并且具有微交联的结构。
[0091] 二、制备除甲醛地毯
[0092] 按25%的甲醛捕捉剂、3%的交联剂Bayhydur 3100、2%的冰醋酸和70%去离子水 比例配制整理剂,均为质量百分含量。在丙纶地毯上喷涂该整理剂,使每平米地毯增重80g, 并在130 °C下烘干。
[0093] 三、除甲醛地毯的除醛效果
[0094] 按照GB/T 2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》测定本实施例制备 的除甲醛地毯除甲醛地毯,其24小时对甲醛的去除率为66%。
[0095] 实施例3、
[0096]本实施例甲醛捕捉剂的制备中各原料用量如表1实施例3中所示。
[0097] 一、制备甲醛捕捉剂
[0098]将加料阶段各种原料加入到反应器中,pH值为4.5,升温至65°C,待所有原料完全 溶解,开始滴加30wt %的过硫酸铵水溶液,此过程中保持温度65~70°C,5小时滴完,继续在 70°C下保温5小时。保温结束后,用冰水降温至5-10°C,加入所需次氯酸钠和氢氧化钠,反应 8小时,得到甲醛捕捉剂。
[0099]本实施例制备的甲醛捕捉剂为一种交联聚合物,其结构单元如式I、式Π 、式m和
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