一种PVC装饰膜净化甲醛用POMOF@微胶囊的制备方法与流程

一种pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊的制备方法
技术领域
1.本发明属于装饰膜功能添加剂制备技术领域，具体涉及一种pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊及其制备方法。


背景技术：

2.随着人们对室内装饰需求的提高，各种装修板材不断升级，以气态甲醛为首的室内空气污染成为了现阶段空气污染物中超标严重的一类，也是人们日常生活中关注度最高的一类。传统净化甲醛的方法主要有植物吸收法、通风换气法、炭吸附法、空气净化等，但仍存在被动吸附效率较低、吸附饱和导致更换滤材频繁等诸多问题有待改进。因此如何主动高效持久的净化室内气态甲醛成为空气净化领域内的研究热点。
3.聚氯乙烯(polyvinyl chloride，pvc)是氯乙烯单体在过氧化物、偶氮化合物等引发剂或在光、热作用下按自由基聚合反应机理聚合而成的聚合物，是世界上产量最大的通用塑料，应用非常广泛。装饰用pvc薄膜是经济效益最为显著的膜材料之一，随着对装饰材料要求的提高，仅起到装饰作用的pvc膜远远不能满足人们的要求，防刮擦、耐高温、易清洁等功能性pvc膜材料也应运而生。室内装修板材的更新换代使得人们对室内环境质量的要求也日益提升，尤其是对甲醛净化方面的功能性装饰材料的需求飙升。因此，甲醛净化用pvc装饰膜材料的研发具有十分广阔的市场前景。多金属氧酸盐(poms)是一类新兴的无机金属-氧簇合物，具有结构多样、性能稳定、绿色环保等特点，广泛应用于光催化等方面。但poms的低表面积使得其使用效率较低，限制了它的进一步发展。金属有机骨架(mofs)是一种新型的多孔配位聚合物，因其比表面积大、结构多样，在催化、气体捕获等诸多领域得到了广泛的应用。将poms和mofs结合可以构筑多酸基金属有机骨架(pomof)材料，已有报道用于催化脱硫技术，但目前尚无用于甲醛净化方面的报道。


技术实现要素：

4.发明目的：本发明的目的是得到一种用于pvc装饰膜用高效持久的甲醛净化复合材料。为了达到上述目的，本发明设计了一种pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊及其制备方法。
5.技术方案：一种pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊的制备方法，包括如下步骤：
6.步骤1、将一定质量的poms加入去离子水中，搅拌至完全溶解得到poms溶液；再向poms溶液中加入一定质量的有机配体、金属盐，充分搅拌至完全溶解得到混合溶液；
7.步骤2、将混合溶液转移至特氟龙内衬的反应釜中，180～250℃反应15～24h，冷却至室温后离心分离，对沉淀进行充分水洗至水澄清透明，70℃烘干得到pomof晶体；
8.步骤3、将一定质量的固化剂和pomof加入一定浓度的pva水溶液，高速剪切乳化一段时间后得到乳化液；再在70℃水浴磁力搅拌下加入少量醇类固化剂反应1～3h，最后将悬浮液离心，沉淀70℃烘干即可得到pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊。
9.作为优化：所述步骤1中，所述poms为(nh4)
14
[(tip2w
15o55
oh)2]
·
12h2o，poms水溶
液的浓度为1～5wt％；
[0010]
作为优化：所述步骤1中，所述的有机配体为2,5-呋喃二甲酸和十二磷钨酸按照1～3：5的重量比混合得到的，有机配体浓度为1～5wt％；
[0011]
作为优化：所述步骤1中，所述的金属盐为cr(no3)
·
9h2o，浓度为1～3wt％。
[0012]
作为优化：所述的步骤3中，所述的固化剂为六甲基二异氰酸酯三聚体，所述的pva分子量为8～20万，固化剂和pomof浓度均为5～10wt％，pva浓度为1～3wt％；高速剪切乳化转速5000～10000r/min，乳化时间5～10min。
[0013]
作为优化：所述的步骤3中，所述的醇类固化剂为1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,2-丙二醇。
[0014]
作为优化：所述的步骤3中，所述的醇类固化剂为1,3-丁二醇，体积分数为3～8％。
[0015]
有益效果：将本发明制得的pomof@微胶囊添加至pvc膜制备工艺中即可得到具有净化甲醛功能的pvc装饰膜，该膜能够在光照条件下主动净化甲醛；mofs的高比表面积、有序多孔结构以及大孔隙率等优点，在与poms复合后可有效促进反应物的与光吸收，促进电荷分离和反应活化，进而达到高效净化甲醛的目的；以微胶囊的形式负载pomof，有助于pvc装饰膜发挥持久净化甲醛；pomof@微胶囊为空气有机污染物净化新型催化剂的研发及应用提供了新思路。
具体实施方式
[0016]
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0017]
实施例
[0018]
本发明的技术原理是：通过水热合成法利用mofs的多孔结构封装poms构筑pomof；再采用乳液聚合法制备pomof＠微胶囊；加入pomof@微胶囊后的pvc装饰膜能够在光的作用下将甲醛催化降解，mofs的高比表面积和多孔结构能够使poms的使用效率得到提高，再结合微胶囊的缓释作用达到持久高效的甲醛去除效果。
[0019]
具体实施例1
[0020]
步骤1、将0.2020g(nh4)
14
[(tip2w
15o55
oh)2]
·
12h2o加入20ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到poms水溶液；再向poms水溶液中加入0.0337g 2,5-呋喃二甲酸、0.1683g十二磷钨酸和0.2020g cr(no3)
·
9h2o，充分搅拌至完全溶解得到混合溶液。
[0021]
步骤2、将混合溶液转移至特氟龙内衬的反应釜中，180℃反应24h，冷却至室温后离心分离，对沉淀进行充分水洗至水澄清透明，70℃烘干得到pomof晶体。
[0022]
步骤3、将0.3030g分子量为20万的pva加入30ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到pva水溶液；再向pva水溶液中加入1.579g六甲基二异氰酸酯三聚体和1.579g pomof晶体，搅拌至完全溶解，5000r/min高速剪切乳化10min得到乳化液；再在70℃水浴磁力搅拌下加入0.9278ml 1,3-丁二醇，反应1h后将悬浮液离心，沉淀70℃烘干即可得到pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊。
[0023]
具体实施例2
[0024]
步骤1、将0.6186g(nh4)
14
[(tip2w
15o55
oh)2]
·
12h2o加入20ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到poms水溶液；再向poms水溶液中加入0.1767g 2,5-呋喃二甲酸、0.4419g十二磷钨酸和0.4082g cr(no3)
·
9h2o，充分搅拌至完全溶解得到混合溶液。
[0025]
步骤2、将混合溶液转移至特氟龙内衬的反应釜中，200℃反应20h，冷却至室温后离心分离，对沉淀进行充分水洗至水澄清透明，70℃烘干得到pomof晶体。
[0026]
步骤3、将0.6122g分子量为15万的pva加入30ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到pva水溶液；再向pva水溶液中加入2.609g六甲基二异氰酸酯三聚体和2.609g pomof晶体，搅拌至完全溶解，8000r/min高速剪切乳化8min得到乳化液；再在70℃水浴磁力搅拌下加入1.578ml 1,3-丁二醇，反应2h后将悬浮液离心，沉淀70℃烘干即可得到pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊。
[0027]
具体实施例3
[0028]
步骤1、将1.053g(nh4)
14
[(tip2w
15o55
oh)2]
·
12h2o加入20ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到poms水溶液；再向poms水溶液中加入0.3949g 2,5-呋喃二甲酸、0.6581g十二磷钨酸和0.6186g cr(no3)
·
9h2o，充分搅拌至完全溶解得到混合溶液。
[0029]
步骤2、将混合溶液转移至特氟龙内衬的反应釜中，250℃反应15h，冷却至室温后离心分离，对沉淀进行充分水洗至水澄清透明，70℃烘干得到pomof晶体。
[0030]
步骤3、将0.9278g分子量为8万的pva加入30ml去离子水中，搅拌至完全溶解得到pva水溶液；再向pva水溶液中加入3.333g六甲基二异氰酸酯三聚体和3.333g pomof晶体，搅拌至完全溶解，10000r/min高速剪切乳化5min得到乳化液；再在70℃水浴磁力搅拌下加入2.609ml 1,3-丁二醇，反应3h后将悬浮液离心，沉淀70℃烘干即可得到pvc装饰膜净化甲醛用pomof@微胶囊。
[0031]
本发明按照jc/t 1074-2008《室内空气净化功能涂覆材料净化性能》标准对添加以上三组实施例制得的pomof@微胶囊的pvc装饰膜进行性能测试，测试其净化甲醛效率和持久性，结果如下表所示：
[0032]
表1 掺杂pomof@微胶囊的pvc装饰膜甲醛净化效率和持久性测试结果
[0033][0034]
结果表明，添加了本发明制得的pomof@微胶囊的pvc装饰膜甲醛净化效率高、持久性好；且pomof@微胶囊不受pvc装饰膜制备工艺的限制，可直接作为功能添加剂与pvc母粒共混制膜。