一种空气净化材料及其制备方法与流程

文档序号:12214886阅读:286来源:国知局

本发明属于功能材料技术领域,具体涉及一种空气净化材料及其制备方法。



背景技术:

空气净化是指针对室内的各种环境问题提供杀菌消毒、降尘除霾、祛除有害装修残留以及异味等的整体解决方案,这样能有效改善生活、办公条件,增进身心健康。室内环境污染物和污染来源主要包括放射性气体、霉菌、颗粒物、装修残留、二手烟等。

随着我国城市工业化的迅猛发展,现代人对生活质量和健康的追求越来越高,大气污染日益严重,空气质量进一步恶化,不仅危害到人们的正常生活,而且对人们的身心健康造成危害。与人们息息相关的室内空气质量也令人堪忧,特别是今年来随着建筑装饰装修材料的广泛应用,各种材料释放出大量的有害物质(如:甲醛、甲苯、苯等挥发性有机污染物)严重污染了室内空气环境,进而对人类的身体健康和工作效率有着重要影响。结果表明,由于装修造成的室内空气污染,已成为导致居住者,尤其对儿童、老年人、孕妇以及职业接触者身体健康的最大危害来源。

如何高效地脱除如甲醛、甲苯、苯等易挥发性有机化合物成为研究人员关注的焦点。调查表明,在室内环境污染物中,甲醛、氨、苯(系物)和放射性物质等四类是普遍存在,属于室内危害最严重的物质。如北京市抽查6座新楼,甲醛超标数42%,NH3超标数80%,其中北京现代城的NH3超标量20倍。甲醛被称为室内环境的“第一杀手”。室内甲醛主要来源有:建筑装修用胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材;含有甲醛成分的各类涂料,如乳胶漆、合成纤维、粘合剂、油漆和内墙涂料等;以及含有甲醛的装饰纺织品,如床上用品、墙布、墙纸、化纤地毯、窗帘和布艺家居和衣服等。甲醛能与人体蛋白质结合使蛋白质凝固,属原浆毒类,易造成局部皮肤甚至全身的过敏反应。人对甲醛感受的个体差异较大,眼睛最敏感,嗅觉和呼吸道(上呼吸道黏膜)刺激次之,然后是皮肤。



技术实现要素:

本发明的目的在于:针对上述存在的不足,本发明提供了一种空气净化材料及其制备方法。本发明制得的环保空气净化材料发挥了良好的空气净化效果,具有较高的吸附效率和有效容量,降低阻力损耗,不会对人体或者环境造成伤害,更换方便,耗能低,制备方法简单,易于工业化生产。

为了达到上述目的,本发明采用了以下技术方案:

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺55~70份、三乙四胺55~70份、活性氧化铝50~65份、分子筛50~65份、活性炭纤维50~65份、硅藻土50~65份、丝蛋白40~55份、腐殖酸40~55份、甘油硬脂酸酯40~55份、酚醛树脂40~55份、丙烯酸树脂40~55份、椰油酰甘氨酸钠35~50份、纳米二氧化钛35~50份、甲基三甲氧基硅烷30~45份、甲克素纳米纤维25~40份、聚乙二醇25~40份、无水乙醇25~40份。

本发明优选地技术方案为,所述的一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺62份、三乙四胺62份、活性氧化铝57份、分子筛58份、活性炭纤维58份、硅藻土58份、丝蛋白47份、腐殖酸47份、甘油硬脂酸酯47份、酚醛树脂48份、丙烯酸树脂48份、椰油酰甘氨酸钠43份、纳米二氧化钛43份、甲基三甲氧基硅烷37份、甲克素纳米纤维32份、聚乙二醇33份、无水乙醇33份。

优选地,所述的一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺60~65份、三乙四胺60~65份、活性氧化铝55~60份、分子筛55~60份、活性炭纤维55~60份、硅藻土55~60份、丝蛋白45~50份、腐殖酸45~50份、甘油硬脂酸酯45~50份、酚醛树脂45~50份、丙烯酸树脂45~50份、椰油酰甘氨酸钠40~45份、纳米二氧化钛40~45份、甲基三甲氧基硅烷35~40份、甲克素纳米纤维30~35份、聚乙二醇30~35份、无水乙醇30~35份。

优选地,所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在25~30℃下陈化,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在165~185℃保温7~9h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,搅拌加热至185~195℃,保温65~85min,压制成型,干燥,得到空气净化材料材料。

优选地,在步骤(1),所述陈化时间为36~48h。

优选地,在步骤(3),所述压制成型的条件为:温度为225~235℃、压力为2000~2500MPa;所述干燥的条件为:干燥温度为85~100℃、干燥时间为8~10h。

优选地,在步骤(1)、步骤(2)及步骤(3),所述搅拌的速度为900~1000r/min。

综上所述,本发明由于采用了上述方案,具有以下积极效果:本发明制得的环保空气净化材料具有良好的比表面剂,增加了过滤面积,发挥了良好的空气净化效果,具有较高的吸附效率和有效容量,对空气中的有机污染物有着良好的降解效率和时间稳定性,降低阻力损耗,不会对人体或者环境造成伤害,更换方便,耗能低,制备方法简单,易于工业化生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明一种空气净化材料及其制备方法,作进一步说明。

实施例1

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺55份、三乙四胺55份、活性氧化铝50份、分子筛50份、活性炭纤维50份、硅藻土50份、丝蛋白40份、腐殖酸40份、甘油硬脂酸酯40份、酚醛树脂40份、丙烯酸树脂40份、椰油酰甘氨酸钠35份、纳米二氧化钛35份、甲基三甲氧基硅烷30份、甲克素纳米纤维25份、聚乙二醇25份、无水乙醇25份。

上述所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在25℃下陈化36h,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,以900r/min的速度搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在165℃保温7h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,以900r/min的速度搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,以900r/min的速度搅拌加热至185℃,保温65min,经225℃的温度、2000MPa的压力压制成型,在温度为85℃下干燥8h,得到空气净化材料材料。

实施例2

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺70份、三乙四胺70份、活性氧化铝65份、分子筛65份、活性炭纤维65份、硅藻土65份、丝蛋白55份、腐殖酸55份、甘油硬脂酸酯55份、酚醛树脂55份、丙烯酸树脂55份、椰油酰甘氨酸钠50份、纳米二氧化钛50份、甲基三甲氧基硅烷45份、甲克素纳米纤维40份、聚乙二醇40份、无水乙醇40份。

上述所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在30℃下陈化48h,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,以1000r/min的速度搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在185℃保温9h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,以1000r/min的速度搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,以1000r/min的速度搅拌加热至195℃,保温85min,经235℃的温度、2500MPa的压力压制成型,在温度为100℃下干燥10h,得到空气净化材料材料。

实施例3

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺62份、三乙四胺62份、活性氧化铝57份、分子筛58份、活性炭纤维58份、硅藻土58份、丝蛋白47份、腐殖酸47份、甘油硬脂酸酯47份、酚醛树脂48份、丙烯酸树脂48份、椰油酰甘氨酸钠43份、纳米二氧化钛43份、甲基三甲氧基硅烷37份、甲克素纳米纤维32份、聚乙二醇33份、无水乙醇33份。

上述所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在28℃下陈化42h,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,以950r/min的速度搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在175℃保温8h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,以950r/min的速度搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,以950r/min的速度搅拌加热至190℃,保温75min,经230℃的温度、2200MPa的压力压制成型,在温度为92℃下干燥9h,得到空气净化材料材料。

实施例4

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺60份、三乙四胺60份、活性氧化铝55份、分子筛55份、活性炭纤维55份、硅藻土55份、丝蛋白45份、腐殖酸45份、甘油硬脂酸酯45份、酚醛树脂45份、丙烯酸树脂45份、椰油酰甘氨酸钠40份、纳米二氧化钛40份、甲基三甲氧基硅烷35份、甲克素纳米纤维30份、聚乙二醇30份、无水乙醇30份。

上述所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在25~30℃下陈化39h,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,以920r/min的速度搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在170℃保温7.5h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,以920r/min的速度搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,以920r/min的速度搅拌加热至188℃,保温70min,经228℃的温度、2100MPa的压力压制成型,在温度为90℃下干燥8.5h,得到空气净化材料材料。

实施例5

一种空气净化材料,由以下重量份的组分制成:聚马来酰亚胺65份、三乙四胺65份、活性氧化铝60份、分子筛60份、活性炭纤维60份、硅藻土60份、丝蛋白50份、腐殖酸50份、甘油硬脂酸酯50份、酚醛树脂50份、丙烯酸树脂50份、椰油酰甘氨酸钠45份、纳米二氧化钛45份、甲基三甲氧基硅烷40份、甲克素纳米纤维35份、聚乙二醇35份、无水乙醇35份。

上述所述的一种空气净化材料的制备方法,由以下步骤组成:

(1)按照重量份配比称取腐殖酸、甘油硬脂酸酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、椰油酰甘氨酸钠,混合均匀后加入纳米二氧化钛、甲基三甲氧基硅烷、甲克素纳米纤维、聚乙二醇、无水乙醇,超声分散,在29℃下陈化45h,在超高速搅拌状态下加入活性氧化铝、分子筛、活性炭纤维、硅藻土,以980r/min的速度搅拌均匀得到混合物;

(2)将步骤(1)得到的混合物在180℃保温8.5h,加入聚马来酰亚胺、三乙四胺、丝蛋白,以980r/min的速度搅拌均匀,得到空气净化材料半成品;

(3)将步骤(2)得到的空气净化材料半成品,以980r/min的速度搅拌加热至192℃,保温80min,经232℃的温度、2400MPa的压力压制成型,在温度为95℃下干燥9.5h,得到空气净化材料材料。

综上所述,本发明制得的环保空气净化材料具有良好的比表面剂,增加了过滤面积,发挥了良好的空气净化效果,具有较高的吸附效率和有效容量,对空气中的有机污染物有着良好的降解效率和时间稳定性,降低阻力损耗,不会对人体或者环境造成伤害,更换方便,耗能低,制备方法简单,易于工业化生产。

以上所述仅为发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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