一种防静电微光光触型甲醛清除剂及其制备方法与流程

文档序号:11100892阅读:354来源:国知局

本发明属于室内空气净化领域,具体设计一种净化效果好的具有环保特性的防静电甲醛净化剂及其制备方法。



背景技术:

随着人们生活水平的不断提高,对室内的美化要求也越来越高,然而很多的室内装饰材料含有甲醛等有害物质,会在装饰材料使用过程中慢慢释放出,对人体健康造成危害,逐渐的健康、环保问题受到大家的重视,对室内空气的净化也日益关注。人们大多使用诸如人造板之类的各种新型材料进行室内装修,但是由尿醛树脂胶、酚醛树脂胶、三聚氰胺甲醛树脂胶等压制成的胶合板、刨花板、密度板、细工板等人造板产品在美化居室的同时,又成为室内甲醛的主要来源。在生产和使用人造板中释放出来的游离甲醛,污染居住环境,损害人的健康。人造板释放甲醛的原因大致如下:(1)树脂合成时余留未反应的游离甲醛;(2)树脂合成时,已参与反应生成不稳定基团的甲醛,在热压过程中又会释放出来;(3)在树脂合成时,吸附在胶体粒子周围已质子化的甲醛分子,在电解质的作用下也会释放出来。

甲醛味毒性较高的物质,在人体内可转变为甲醇,甲醇在人体内堆积刺激中枢神经系统,对人类的免疫系统、肝脏等都有毒害,轻微的甲醛中毒会导致刺激眼结膜、呼吸道粘膜而产生流泪、流涕、引起结膜炎、咽喉炎、哮喘、支气管炎和变态反应性疾病;中毒的甲醛中毒就会引起很多癌症的发生,因此对于室内甲醛的清洁是非常必须的,然而目前市场上现有的甲醛清除产品仍具有清除效率低,清除不充分,活性维持时间段等问题。



技术实现要素:

发明目的:本发明目的在于针对现有技术的不足,提供一种效率高、活性维持时间长且兼具消除室内异味功能的防静电微光光触型甲醛清除剂。

本发明的另一目的是提供一种防静电微光光触型甲醛清除剂的制备方法。

技术方案:本发明所述的一种防静电微光光触型甲醛清除剂,包括如下组份:

以重量份数计。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述防静电微光光触型甲醛清除剂包括如下组份:

以重量份数计。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述改性水性聚氨酯乳液为丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液,其为交联核壳结构乳液,提高涂剂的相容性以及体系稳定性。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液中聚氨酯与丙烯酸的质量比为1:1~2。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述抗静电剂为乙氧基月桂酷胺。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述水性超分散剂为水性光敏聚氨酯超分散剂,有助于甲醛分解酶在涂剂体系中的分散均匀性。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述稳定剂为HH972-2稳定剂。

进一步地,作为本发明的优选方案,所述甲醛分解酶的制备方法包括下步骤:

(1)将锌掺杂纳米TiO2研磨后混入乙醇中,搅拌条件下加入氯铂酸和氯金酸的混合液中,其中Pt、Au与Ti的摩尔比0.3~0.5%:0.3~0.5%:1,在搅拌回流条件下,向TiO2-乙醇-氯铂酸-氯金酸体系中滴加水合肼,并在40~60℃下反应2~3h;然后在减压条件下旋蒸直至固体质量稳定;

(2)将步骤(1)固态产物在真空条件下50~60℃干燥5~8h;

(3)将钨酸钠溶于水中,并加入无水乙酸和冰醋酸,在20~30℃下搅拌3~6h,得到A溶胶;将钛酸四丁酯与无水乙酸和冰醋酸混合均匀,在20~30℃下搅拌3~6h,得到B溶胶;将A溶胶与B溶胶混合并加入0.1~0.2wt%的石墨烯微波下剧烈搅拌1~2h,然后静置1~3d,静置完成后将混合体系置入干燥箱中90~100℃下干燥3~5h;

(4)将步骤(2)和步骤(3)中固态产物混合研磨,并在氨气环境中450~500℃煅烧2~5h得到WO3·N-TiO2·Zn-N-TiO2·Pt·Au;

(5)将步骤(4)中产物研磨后与KMnO4在N2环境中混合均匀,其中Mn和Ti的摩尔比例为0.5~5%:1,并在400~450℃下煅烧至质量稳定得到甲醛分解酶。

本发明名还提供了上述防静电微光光触型甲醛清除剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)在室温下将改性水性聚氨酯乳液与羧基丁苯改性胶乳搅拌混合均匀后加入水以及溶性环糊精,将体温度升高至70~80℃搅拌2~6h,整个混合过程在微波条件下进行;

(2)在70~80℃下向步骤(1)体系中加入甲醛分解酶以及纳米多孔二氧化硅搅拌30~60min后加入水性超分散剂继续搅拌30~60min,最后加入抗静电剂继续搅拌2~6h,调剂pH至7~8;

(3)向步骤(2)体系中加入稳定剂快速搅拌30~60min,然后加入正丁醇继续搅拌30~60min得到防静电甲醛净化剂。

有益效果:(1)通过本发明配方可制得稳定性好且安全环保的室内甲醛净化剂,该净化剂可以较好的附着在刷面上,具有持续的抗菌除臭以及分解室内甲醛等毒性气体的功能,可有效避免因涂剂吸附不牢,出现掉落导致的净化效果减褪的问题;(2)本发明提供的甲醛分解酶可实现目前为止世界上最高可见光的光触酶性能,在非常微弱的光源下甚至是夜间仍然能保持较高的光催化量子效率,对光源的依赖性弱,可附着在任意位置特别是离光源较近的地方,最大限度的发挥可见光分解性能,光度越大消臭、抗菌效果越高;摆脱了现有普通的净化产品只能依赖强光分解的限制性条件;(3)本发明提供的净化剂具有较好的防静电效果,避免涂层表面吸附污物,使光触酶长期高效;(4)本发明提供的净化剂具有环保、无毒的特点,符合绿色环保理念。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明技术方案进行详细说明,但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1:一种防静电微光光触型甲醛清除剂,包括如下组份:

以重量份数计。

其中,改性水性聚氨酯乳液为丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液,其为交联核壳结构乳液,提高涂剂的相容性以及体系稳定性;丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液中聚氨酯与丙烯酸的质量比为1:1;抗静电剂为乙氧基月桂酷胺;所述水性超分散剂为水性光敏聚氨酯超分散剂,有助于甲醛分解酶在涂剂体系中的分散均匀性;所述稳定剂为HH972-2稳定剂。

上述甲醛分解酶的制备方法包括下步骤:

(1)将锌掺杂纳米TiO2研磨后混入乙醇中,搅拌条件下加入氯铂酸和氯金酸的混合液中,其中Pt、Au与Ti的摩尔比0.4%:0.4%:1,在搅拌回流条件下,向TiO2-乙醇-氯铂酸-氯金酸体系中滴加水合肼,并在50℃下反应2.5h;然后在减压条件下旋蒸直至固体质量稳定;

(2)将步骤(1)固态产物在真空条件下55℃干燥6h;

(3)将钨酸钠溶于水中,并加入无水乙酸和冰醋酸,在25℃下搅拌4h,得到A溶胶;将钛酸四丁酯与无水乙酸和冰醋酸混合均匀,在25℃下搅拌4h,得到B溶胶;将A溶胶与B溶胶混合并加入0.15wt%的石墨烯微波下剧烈搅拌1h,然后静置3d,静置完成后将混合体系置入干燥箱中98℃下干燥4h;

(4)将步骤(2)和步骤(3)中固态产物混合研磨,并在氨气环境中480℃煅烧3h得到WO3·N-TiO2·Zn-N-TiO2·Pt·Au;

(5)将步骤(4)中产物研磨后与KMnO4在N2环境中混合均匀,其中Mn和Ti的摩尔比例为1.5%:1,并在430℃下煅烧至质量稳定得到甲醛分解酶。

上述防静电微光光触型甲醛清除剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)在室温下将改性水性聚氨酯乳液与羧基丁苯改性胶乳搅拌混合均匀后加入水以及水溶性环糊精,将体温度升高至75℃搅拌4h,整个混合过程在微波条件下进行;

(2)在78℃下向步骤(1)体系中加入甲醛分解酶以及纳米多孔二氧化硅搅拌50min后加入水性超分散剂继续搅拌50min,最后加入抗静电剂继续搅拌4h,调剂pH至7~8;

(3)向步骤(2)体系中加入稳定剂快速搅拌30min,然后加入正丁醇继续搅拌40min得到防静电甲醛净化剂。

实施例2:一种防静电微光光触型甲醛清除剂,包括如下组份:

以重量份数计。

其中,改性水性聚氨酯乳液为丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液,其为交联核壳结构乳液,提高涂剂的相容性以及体系稳定性;丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液中聚氨酯与丙烯酸的质量比为1:2;抗静电剂为乙氧基月桂酷胺;所述水性超分散剂为水性光敏聚氨酯超分散剂,有助于甲醛分解酶在涂剂体系中的分散均匀性;所述稳定剂为HH972-2稳定剂。

上述甲醛分解酶的制备方法包括下步骤:

(1)将锌掺杂纳米TiO2研磨后混入乙醇中,搅拌条件下加入氯铂酸和氯金酸的混合液中,其中Pt、Au与Ti的摩尔比0.3%:0.3%:1,在搅拌回流条件下,向TiO2-乙醇-氯铂酸-氯金酸体系中滴加水合肼,并在40℃下反应2h;然后在减压条件下旋蒸直至固体质量稳定;

(2)将步骤(1)固态产物在真空条件下50℃干燥5h;

(3)将钨酸钠溶于水中,并加入无水乙酸和冰醋酸,在20℃下搅拌3h,得到A溶胶;将钛酸四丁酯与无水乙酸和冰醋酸混合均匀,在20℃下搅拌3h,得到B溶胶;将A溶胶与B溶胶混合并加入0.1wt%的石墨烯微波下剧烈搅拌2h,然后静置1d,静置完成后将混合体系置入干燥箱中90℃下干燥3h;

(4)将步骤(2)和步骤(3)中固态产物混合研磨,并在氨气环境中450℃煅烧5h得到WO3·N-TiO2·Zn-N-TiO2·Pt·Au;

(5)将步骤(4)中产物研磨后与KMnO4在N2环境中混合均匀,其中Mn和Ti的摩尔比例为0.5%:1,并在400℃下煅烧至质量稳定得到甲醛分解酶。

上述防静电微光光触型甲醛清除剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)在室温下将改性水性聚氨酯乳液与羧基丁苯改性胶乳搅拌混合均匀后加入水以及水溶性环糊精,将体温度升高至70℃搅拌2h,整个混合过程在微波条件下进行;

(2)在70℃下向步骤(1)体系中加入甲醛分解酶以及纳米多孔二氧化硅搅拌30min后加入水性超分散剂继续搅拌50min,最后加入抗静电剂继续搅拌2h,调剂pH至7~8;

(3)向步骤(2)体系中加入稳定剂快速搅拌30min,然后加入正丁醇继续搅拌60min得到防静电甲醛净化剂。

实施例3:一种防静电微光光触型甲醛清除剂,包括如下组份:

以重量份数计。

其中,改性水性聚氨酯乳液为丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液,其为交联核壳结构乳液,提高涂剂的相容性以及体系稳定性;丙烯酸改性水性聚氨酯复合乳液中聚氨酯与丙烯酸的质量比为1:1.5;抗静电剂为乙氧基月桂酷胺;所述水性超分散剂为水性光敏聚氨酯超分散剂,有助于甲醛分解酶在涂剂体系中的分散均匀性;所述稳定剂为HH972-2稳定剂。

上述甲醛分解酶的制备方法包括下步骤:

(1)将锌掺杂纳米TiO2研磨后混入乙醇中,搅拌条件下加入氯铂酸和氯金酸的混合液中,其中Pt、Au与Ti的摩尔比0.5%:0.5%:1,在搅拌回流条件下,向TiO2-乙醇-氯铂酸-氯金酸体系中滴加水合肼,并在60℃下反应3h;然后在减压条件下旋蒸直至固体质量稳定;

(2)将步骤(1)固态产物在真空条件下60℃干燥8h;

(3)将钨酸钠溶于水中,并加入无水乙酸和冰醋酸,在30℃下搅拌6h,得到A溶胶;将钛酸四丁酯与无水乙酸和冰醋酸混合均匀,在30℃下搅拌5h,得到B溶胶;将A溶胶与B溶胶混合并加入0.2wt%的石墨烯微波下剧烈搅拌2h,然后静置2d,静置完成后将混合体系置入干燥箱中100℃下干燥5h;

(4)将步骤(2)和步骤(3)中固态产物混合研磨,并在氨气环境中500℃煅烧4h得到WO3·N-TiO2·Zn-N-TiO2·Pt·Au;

(5)将步骤(4)中产物研磨后与KMnO4在N2环境中混合均匀,其中Mn和Ti 的摩尔比例为05%:1,并在450℃下煅烧至质量稳定得到甲醛分解酶。

上述防静电微光光触型甲醛清除剂的制备方法,包括如下步骤:

(1)在室温下将改性水性聚氨酯乳液与羧基丁苯改性胶乳搅拌混合均匀后加入水以及水溶性环糊精,将体温度升高至80℃搅拌6h,整个混合过程在微波条件下进行;

(2)在82℃下向步骤(1)体系中加入甲醛分解酶以及纳米多孔二氧化硅搅拌55min后加入水性超分散剂继续搅拌50min,最后加入抗静电剂继续搅拌5h,调剂pH至7~8;

(3)向步骤(2)体系中加入稳定剂快速搅拌60min,然后加入正丁醇继续搅拌55min得到防静电甲醛净化剂。

本发明制得的防静电微光光触型甲醛清除剂可针对室内甲醛、苯、氨、TVOC等毒性气体清理,本发明的发明人还对实施例1~3中制得的防静电甲醛净化剂的处甲醛性能进行的测试,测试标准采用中华人民共和国国家标准GB/T16129规定的监测检测方法检测,实施例1~3中制得的防静电甲醛净化剂与现有的甲醛清除液的在同等的日常光照条件下效果对比数据如表1所示;

表1实施例1~3中防静电甲醛净化剂与现有的甲醛捕捉剂的效果对比数据

由上表数据对比可知,采用本发明产品可以较快的分解室内的甲醛,且持续时间较长,处理效果好,综合成本低。

本申请发明人还将实施例1~3中制得的防静电微光光触型甲醛清除剂与现有的甲醛清除剂在光照强度均为0.2lx的微弱光照条件下效果进行对照试验,对比数据如表2所示;

由上表数据对比可知,采用本发明产品可以较微弱的灯光下依然保持较高的光催化电子效率,依然保持光解甲醛的效果。

如上所述,尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明,但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下,可对其在形式上和细节上作出各种变化。

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