亲油性硅酸盐的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种具有清除有毒气体、挥发性有机化合物和除臭功能的亲油性硅酸 盐的制作方法。
【背景技术】
[0002] 近些年以来以"新居症候群"（sick house syndrome)及"新车症候群"所为代 表的综合症愈发普遍，说明现代社会建筑用内装材料等散发的甲醛等有害物质诱发的严 重的生活环境污染问题之严重性。此外，除甲醛之外二甲苯（xylene)、甲硫醇（methyl mercapatan)、硫化氢、苯酚、三乙胺（triethylamine)等有害物质作为芳香剂，及难降解挥 发性有机化合物（V0C)，这些均是当今各国室内环境规定所禁止和限量使用的。
[0003] V0C主要的危害是其中的有害物质会通过大气呼吸进入人体，高浓度的V0C会对 神经系统有麻痹作用，引起眩晕、头痛、麻痹及死亡等急性障碍。近几年，随着中国经济的飞 速发展，各类工业企业生产的各种原料、废弃物，有害气体排放，恶臭滋生，使得V0C排放量 增加，环境保护和人体健康正面临更加严峻的考验。
[0004] 目前，对已存在的有害气体、臭味和挥发性有机化合物（V0C)处理效率仍然比较 低，且初期装置费用投入很高，容易产生2次废弃物，非经济性的加工费用使现场运作的实 际效用价值非常低。尤其是热燃烧处理装置，辅助燃料费用增加促使处理成本增加，同时由 于煤气等燃料气体受流量速度影响，导致不完全燃烧，很难有效将V0C燃烧尽，此外煤气流 量增加燃烧温度上升，处理的收费比率变低，一般来说对低浓度的V0C处理没有多大效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种亲油性硅酸盐的制作方法，该制作方法不含有害物 质，符合环保要求；本发明制备的亲油性硅酸盐，能够清除有毒气体、挥发性有机化合物和 除臭，且效率高，不需要辅助设备，不会产生二次废弃物污染，处理低浓度V0C效果显著；且 本发明制备的亲油性硅酸盐，可作为一种能清除对环境有害物质的机能性添加剂，运用于 最终树脂，其水份吸收少，能保障和维持最终树脂物性稳定，使最终形成物表面质量进一步 提高；同时亲油性硅酸盐赋予其清除有害气体、挥发性有机化合物、除臭的功能。
[0006] 为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种具有清除有毒气体、挥发性有机 化合物和除臭功能的亲油性硅酸盐的制作方法，包括如下步骤：
[0007] 将45?55g/L原料硅酸盐投入水中，常温下分散；再加入0. 5?1. 5g/L季铵盐， 充分溶解；将反应液于20°C?100°C常压下搅拌18?22小时后过滤，再于75?85°C加热 干燥得到成品亲油性硅酸盐；
[0008] 其中，
[0009]所述原料娃酸盐为球形错娃酸盐（alumino-silicate)、粉末形错娃酸盐 (alumino-silicate)或苏打-石灰娃酸盐；
[0010] 所述季铵盐选自十六烧基三甲基氯化铵（Cetrimonium Chloride)、硬脂基三甲 基氯化铵（Steartrirmonium Chloride)、节索氯铵(Benzethonium Chloride)、山箭基 三氯化物（Behentrimonium Chloride)、二硬脂基二甲基氯化铵（Di-stearyl-dimonium Chloride)、十八烧基氯化铵（Stearylkonium Chloride)、月桂基二甲基节基氯化铵 (Lauryl-dimethyl-benzylammonium Chloride)和卵憐脂中的一种或几种。
[0011] 优选的，所述原料硅酸盐的用量为50g/L，季铵盐的用量为lg/L。
[0012] 优选的，所述搅拌时间为20小时，加热干燥温度为80°C。
[0013] 优选的，所述搅拌的速度为350rpm。
[0014] 娃酸盐是无限长链（infinitely long chain)或二维（two dimensional sheet) 结构，分子错置换成娃后形成错-娃的三维架状（three dimensional framework)结构。以 上硅酸盐中硅和硅的化学键共用氧，使内部的阴阳离子相互抵消，均衡电荷，阳离子键的末 端存在-0H键，使得硅酸盐具有亲水性性质。因为当常见的普通油性合成树脂与原来的亲 水性硅酸盐混合和分散在一起时有不让插层混合的倾向性，导致最终产品或使用它的基本 树脂产生严重的功能问题。
[0015] 本发明是由多个反应阶段组成：硅酸盐在水中的初始分散阶段；硅酸盐和季铵盐 作为组织化剂之间的混合阶段；混合物在20?100°C常压下反应，上述季铵盐的离子嵌入 上述硅酸盐的空间内，形成稳定的化学键，硅酸盐极性减少的插层阶段；干燥反应物阶段制 得亲油性硅酸盐的脱水阶段。
[0016] 本发明使原亲水硅酸盐与季铵盐反应后失去它的极性，变成亲油性的硅酸盐，其 与常见的亲油性的石化合成树脂混合时更易于分散和插层（intercalation)。
[0017] 本发明的优点和有益效果在于：提供一种亲油性硅酸盐的制作方法，该制作方法 不含有害物质，符合环保要求；本发明制备的亲油性硅酸盐，能够清除有毒气体、挥发性有 机化合物和除臭，且效率高，不需要辅助设备，不会产生二次废弃物污染，处理低浓度V0C 效果显著；且本发明制备的亲油性硅酸盐，可作为一种能清除对环境有害物质的机能性添 加剂，运用于最终树脂，其水份吸收少，能保障和维持最终树脂物性稳定，使最终形成物表 面质量进一步提高；同时亲油性硅酸盐赋予其清除有害气体、挥发性有机化合物（V0C)、除 臭的功能。可防止各种塑料、石油化学产品制成存储容器时，合成有机化学物质的制作时、 施工时，相关设备等排放的有害气体，亲油性硅酸盐可应用于吸附设备的吸附剂、油漆、壁 纸、玻璃、建筑用装饰材料和室内装饰材料等，适用领域非常广泛。
[0018] 以球形错娃酸盐（alumino-silicate)为原料的亲油性娃酸盐可运用于隔热涂 料、厚楽状腻子（putty)、玻璃和装修材料等。
[0019] 以粉末形错娃酸盐（alumino-silicate)为原料的亲油性娃酸盐薄膜可运用于涂 层剂、壁纸和装修材料等。
[0020] 以苏打-石灰硅酸盐为原料的亲油性硅酸盐可运用于平板玻璃、装修材料等。其 用途没有特定性限制。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合实施例，对本发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更 加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0022] 本发明具体实施的技术方案是：
[0023] 实施例1
[0024] 10升水中放入娃酸错（Aluminosilicate) 55g，常温下分散，放入季铵 盐（Quaternary Ammonium salt)十六烧基三甲基氯化铵（Cerrimonium Chloride) (C19H42NC1) 1. 5g溶解。此反应液在20°C以350rpm(转每分）进行搅拌22小时后过滤， 75°C加热干燥得到53g的亲油性硅酸盐。合成的亲油性硅酸铝的成分分析结果在下面的表 1中显示。
[0025] 表 1
【主权项】
1. 具有清除有毒气体、挥发性有机化合物和除臭功能的亲油性硅酸盐的制作方法，其 特征在于，包括如下步骤： 将45?55g/L原料硅酸盐投入水中，常温下分散；再加入0. 5?1. 5g/L季铵盐，充分 溶解；将反应液于20°C?100°C常压下搅拌18?22小时后过滤，再于75?85°C加热干燥 得到成品亲油性硅酸盐； 其中， 所述原料硅酸盐为球形铝硅酸盐、粉末形铝硅酸盐或苏打-石灰硅酸盐； 所述季铵盐选自十六烷基三甲基氯化铵、硬脂基三甲基氯化铵、苄索氯铵、山嵛基三氯 化物、二硬脂基二甲基氯化铵、十八烷基氯化铵、月桂基二甲基苄基氯化铵和卵磷脂中的一 种或几种。
2. 根据权利要求1所述的亲油性硅酸盐的制作方法，其特征在于，所述原料硅酸盐的 用量为50g/L，季铵盐的用量为lg/L。
3. 根据权利要求1或2所述的亲油性硅酸盐的制作方法，其特征在于，所述搅拌时间为 20小时，加热干燥温度为80 °C。
4. 根据权利要求1或2所述的亲油性硅酸盐的制作方法，其特征在于，所述搅拌的速度 为 350rpm。
【专利摘要】本发明公开了一种亲油性硅酸盐的制作方法，包括如下步骤：将45～55g/L原料硅酸盐投入水中，常温下分散；再加入0.5～1.5g/L季铵盐，充分溶解；将反应液于20℃～100℃常压下搅拌18～22小时后过滤，再于75～85℃加热干燥得到成品亲油性硅酸盐。本发明制备的亲油性硅酸盐，能够清除有毒气体、挥发性有机化合物和除臭，且效率高，不需要辅助设备，不会产生二次废弃物污染，处理低浓度VOC效果显著；且本发明制备的亲油性硅酸盐，可作为一种能清除对环境有害物质的机能性添加剂，运用于最终树脂，其水份吸收少，能保障和维持最终树脂物性稳定，使最终形成物表面质量进一步提高。
【IPC分类】B01D53-00, A61L9-014
【公开号】CN104524920
【申请号】CN201410833758
【发明人】申澈浩
【申请人】苏州绿科环保新材料有限公司
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年12月24日