《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》是廣東南海普銳斯科技有限公司於2015年12月9日申請的專利,該專利的公布號為CN105413658A,授權公布日為2016年3月23日,發明人是唐浩林、袁定勝。
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》屬於空氣淨化領域,具體公開了一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法。甲醛淨化多孔吸附膜,其結構特徵為多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。所述製備方法是:由碳氫聚合物在烷基鏈紫外交聯劑作用下與胺基酸交聯,之後在非離子表面活性劑作用下反相形成膠束結構,流延成膜後水洗去除表面活性劑獲得一種甲醛淨化用多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。該發明製備的甲醛淨化多孔吸附膜孔隙率高,而且功能基團-NH具有室溫下與甲醇快速反應的能力,甲醛去除效率高,甲醛與-NH反應後室溫不會解離導致二次污染的特點。此外,胺基酸為原料製備的甲醛淨化劑生物安全性好,具有良好的環保性。
2020年7月14日,《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
(概述圖為《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》摘要附圖)
基本介紹
- 中文名:一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法
- 申請人:廣東南海普銳斯科技有限公司
- 申請日:2015年12月9日
- 申請號:2015109087490
- 公布號:CN105413658A
- 公布日:2016年3月23日
- 發明人:唐浩林、袁定勝
- 地址:廣東省佛山市南海區桂城街道平洲南港大街1號金谷光電產業社區B座第三層305單元
- Int. Cl.:B01J20/26(2006.01)I、B01J20/28(2006.01)I、B01J20/30(2006.01)I、B01D53/02(2006.01)I
- 代理機構:廣州市華學智慧財產權代理有限公司
- 代理人:陳燕嫻、梁瑩
- 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
甲醛是合成樹脂、油漆、人造纖維的重要原料,特別是家居、辦公場所所使用的人造板及其膠充台蜜地粘劑,其甲醛釋放期長達15年,是室內空氣中主要污染物之一。作為一種原生質毒物,甲醛對人體健康的危害具有長期性、協連背潛伏性和隱蔽性。世界衛生組織己將甲醛列為重要的環境污染物,規定室內甲醛的最高容許濃度不得超過80ppb,中國也規定居室空氣中甲醛的最高容許濃度不超過60ppb(GB/T16127-1995)。
2015年12月之前主流的甲醛淨化材料為活性炭,如專利CN201310425845.0公開了具有複合吸附功能的甲醛吸附包及其製備方法,包括過氧化氫浸漬活性炭吸附包和植物提取液浸漬活性炭吸附包,其中過氧化氫浸漬活性炭吸附包製備方法為將過氧化氫溶液加入盛有顆粒狀活性炭殼乃放的容器內攪拌、浸漬,將浸漬後的活性炭過濾,晾乾、烘乾,包裝獲得。專利CN201510116852.1公開了一種氨氣處理多孔碳材料及其甲醛吸附套用,制舟頌乘備方法為將多孔碳材料放入加熱爐中,通入氨氣作為保護氣氛熱處理後真空脫氣獲得。專利CN201410511926.7公開了一種用於甲醛吸附的改性活性炭纖維的製備方法,製備方法為將活性炭纖維在20-40%過氧化氫溶液中浸泡2-4小時,風乾後在120℃下烘乾,即得改性活性炭纖維。然而,炭材料對甲醛的消除僅僅通過物理吸附進行,吸主鞏乃附量較低,而且在室溫下可脫附,從而造成二次污染。
光催化觸媒消除甲醛是一種先進的消除甲醛的方法,如專利CN201410831921.2公開了一種可見光光催化的甲醛淨化劑及其製備方法,所述的可見光光催化的甲醛淨化劑,包括釩酸鉍和二氧化鈦,釩酸鉍載入於二氧化鈦中,通過將釩酸鉍與二氧化鈦相結合,利用二者的協同效應,在可見光和紫外光的範圍內能有效降解甲醛。專利CN201410104099.X公開了一種用於降解甲醛氣體的TiO2光催化塗料及其製備方法,該塗料包含光催化填料、成膜物質、分散劑、穩定劑、潤濕劑、防霉劑、消泡劑以及增稠劑等,所述光催化填料為Cu-La/TiO2,粒徑為110納米~150納米。但是,這些甲醛淨化材料依賴於對可見光或紫外光的吸收,而且活性光催化劑表面在使用一段時間後容易被化學雜質或者粉塵覆蓋,失去光催化活性。
胺基酸中的-NH基團具有良好的與甲醛反應的特性,從而生成穩定的脲醛樹脂,專利CN201210037079.6公開了一種脲醛樹脂的生產方法,以通過膠黏劑中的不穩定化學鍵發生斷裂產生的甲醛和游離甲醛與胺基酸發生縮合反應,步消除殘留的游離甲醛。同時,胺基酸具有可溶解流失特性,在粉末狀態下其與甲醛反應的活性表面較小。
發明內容
專利目的
為克服2015年12月之前甲醛淨化材料中甲醛清除效率低、容易脫附、甲醛清除能力失效快的問題,《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》的首要目的在於提供一種甲醛淨化多孔吸附膜。
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》的另一目的在於提供一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法。該方法由碳氫聚合物在烷基鏈紫外交聯劑作用下與胺基酸交聯,之後在非離子表面活性劑作用下反相形成膠束結構,流延成膜台局後水洗去除表面活性劑獲得一種甲醛淨化用多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
技術方案
一種甲醛淨化多孔吸附膜,其結構特徵為多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,包括以下步驟:
(1)碳氫聚合物與胺基酸交聯:取碳氫聚合物加入四氫呋喃溶劑中,形成碳氫聚合物濃度為1wt%-20wt%的溶液,之後按照碳氫聚合物:烷基鏈紫外交聯劑:胺基酸的重量比為100:1-10:5-50加入烷基鏈紫外交聯劑和胺基酸;在攪拌條件下紫外照射製得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)多孔胺基酸接枝碳氫聚合物甲醛吸附膜的製備:在步驟(1)製備的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入非離子表面活性劑,使非離子表面活性劑與步驟(1)所述的碳氫聚合物的重量比達到0.4-1:1,攪拌;之後流延或者刮塗成膜,乾燥,熱處理;最後水洗,得到多孔胺基酸接枝碳氫聚合物甲醛吸附膜即該發明所述甲醛淨化多孔吸附膜。
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》中所述的四氫呋喃溶劑是指含有四氫呋喃的有機溶劑,所述有機溶劑包括能溶解碳氫聚合物的有機溶劑,例如環己酮、二氯乙烷、乙酸乙酯、苯、氯仿、乙酸、丙酮等。
步驟(1)所述的碳氫聚合物為聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚滲頁霉旋甲基丙烯酸酯和聚異丁烯中的一種。
步驟(1)所述的胺基酸結構通式如式(1)所示:
![一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法 一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法](/img/b/216/QGZlBjY5QzM0MDOyEmMzMGZ3QDOhdDNmFmM3QWOmlDZmBTM1MGNhFDOmFWZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
式中R1、R2、R3均為C原子個數為0-3的烷基鏈。步驟(1)所述的胺基酸優選是α-胺基酸中的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苯並丙氨酸中的一種。
步驟(1)所述的烷基鏈紫外交聯劑為苯乙酮和二苯甲酮中的一種。
步驟(1)所述紫外照射的強度為100-500兆焦耳/立方厘米,時間為10-60秒。
步驟(2)所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐油酸酯和環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚中的一種。
步驟(2)所述乾燥的溫度為40-60℃,乾燥的時間為10-30分鐘;步驟(2)所述熱處理的溫度為80-100℃,熱處理的時間為10-30分鐘。
步驟(2)所述攪拌轉速為1000-4000轉/分鐘,攪拌的時間為10-60分鐘;
步驟(2)所述水洗是指在室溫用水清洗1-3次。
有益效果
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》製備的甲醛淨化多孔吸附膜孔隙率高,而且功能基團-NH具有室溫下與甲醇快速反應的能力,甲醛去除效率高,甲醛與-NH反應後室溫不會解離導致二次污染的特點。此外,胺基酸為原料製備的甲醛淨化劑生物安全性好,具有良好的環保性。
附圖說明
圖1為實施例1製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜的截面掃描電鏡圖。
圖2為實施例1製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖3為實施例2製得的多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖4為實施例3製得的多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖5為實施例4製得的多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
技術領域
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》屬於空氣淨化領域,具體涉及一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法。
權利要求
1.一種甲醛淨化多孔吸附膜,其特徵在於,所述甲醛淨化多孔吸附膜為多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
2.一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,包括以下步驟:
(1)取碳氫聚合物加入四氫呋喃溶劑中,形成碳氫聚合物濃度為1wt%-20wt%的溶液,之後按照碳氫聚合物:烷基鏈紫外交聯劑:胺基酸的重量比為100:1-10:5-50加入烷基鏈紫外交聯劑和胺基酸;在攪拌條件下紫外照射製得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)在步驟(1)製備的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入非離子表面活性劑,使非離子表面活性劑與步驟(1)所述的碳氫聚合物的重量比達到0.4-1:1,攪拌;之後流延或者刮塗成膜,乾燥,熱處理;最後水洗,製得所述甲醛淨化多孔吸附膜。
3.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的碳氫聚合物為聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚異丁烯中的一種。
4.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的胺基酸結構通式如式(1)所示:
![一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法 一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法](/img/f/54a/EDZiFTYyUzMwUTOldDOkJzMhJWO3ITOykzM1Q2MkZzMlNWNxEWZ5MWNiFWNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
式中R1、R2、R3均為C原子個數為0-3的烷基鏈。
5.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的胺基酸為甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸和苯並丙氨酸中的一種。
6.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的烷基鏈紫外交聯劑為苯乙酮和二苯甲酮中的一種。
7.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述紫外照射的強度為100-500兆焦耳/立方厘米,時間為10-60秒。
8.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐油酸酯和環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚中的一種。
9.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述乾燥的溫度為40-60℃,乾燥的時間為10-30分鐘;步驟(2)所述熱處理的溫度為80-100℃,熱處理的時間為10-30分鐘。
10.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述攪拌轉速為1000-4000轉/分鐘,攪拌的時間為10-60分鐘;步驟(2)所述水洗是指在室溫用水清洗1-3次。
實施方式
實施例1
(1)取聚氯乙烯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚氯乙烯濃度為10wt%的溶液,之後按照聚氯乙烯:苯乙酮:甘氨酸的重量比為100:5:30加入苯乙酮和甘氨酸;在攪拌條件下300兆焦耳/立方厘米紫外照射30秒獲得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)向步驟(1)製得的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚非離子表面活性劑,使脂肪醇聚氧乙烯醚與聚氯乙烯的重量比達到0.5:1,在3000轉/分鐘的轉速下攪拌30分鐘;之後流延成膜、50℃乾燥20分鐘、90℃熱處理20分鐘;最後在去離子水中室溫清洗2次,獲得多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜(即《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
圖1為該實施例製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜的截面掃描電鏡圖片。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖2所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到32ppm。
實施例2
(1)取聚丙烯酸酯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚丙烯酸酯濃度為1wt%%的溶液,之後按照聚丙烯酸酯:二苯甲酮:丙氨酸的重量比為100:1:5加入二苯甲酮和丙氨酸;在攪拌條件下100兆焦耳/立方厘米紫外照射10秒獲得丙氨酸接枝聚丙烯酸酯溶液;
(2)向步驟(1)製得的丙氨酸接枝聚丙烯酸酯溶液中加入非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚,使烷基酚聚氧乙烯醚與聚丙烯酸酯的重量比達到0.4:1,在1000轉/分鐘的轉速下攪拌10分鐘;之後刮塗成膜、40-60℃乾燥10分鐘、80℃熱處理10分鐘;最後在去離子水中室溫清洗1次,獲得多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖3所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到68ppm。
實施例3
(1)取聚甲基丙烯酸酯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚甲基丙烯酸酯濃度為12wt%的溶液,之後按照聚甲基丙烯酸酯:苯乙酮:谷氨酸的重量比為100:7:35加入苯乙酮和谷氨酸;在攪拌條件下500兆焦耳/立方厘米紫外照射10秒獲得谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯溶液;
(2)向步驟(1)製得的谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯溶液中加入非離子表面活性劑山梨醇酐油酸酯,使山梨醇酐油酸酯與聚甲基丙烯酸酯的重量比達到0.8:1,在3000轉/分鐘的轉速下攪拌30分鐘;之後流延或者刮塗成膜、60℃乾燥30分鐘、80℃熱處理20分鐘;最後在去離子水中室溫清洗2次,獲得多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖4所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到24ppm。
實施例4
(1)取聚異丁烯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚異丁烯濃度為20wt%的溶液,之後按照聚異丁烯:二苯甲酮:苯並丙氨酸的重量比為100:10:50加入二苯甲酮和苯並丙氨酸;在攪拌條件下500兆焦耳/立方厘米紫外照射60秒獲得苯並丙氨酸接枝聚異丁烯溶液;
(2)向步驟(1)製得的苯並丙氨酸接枝聚異丁烯溶液中加入非離子表面活性劑環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚,使環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚與聚異丁烯的重量比達到1:1,在4000轉/分鐘的轉速下攪拌60分鐘;之後流延或者刮塗成膜、60℃乾燥30分鐘、100℃熱處理30分鐘;最後在去離子水中室溫清洗3次,獲得多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖5所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到8ppm。
榮譽表彰
2020年7月14日,《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。
胺基酸中的-NH基團具有良好的與甲醛反應的特性,從而生成穩定的脲醛樹脂,專利CN201210037079.6公開了一種脲醛樹脂的生產方法,以通過膠黏劑中的不穩定化學鍵發生斷裂產生的甲醛和游離甲醛與胺基酸發生縮合反應,步消除殘留的游離甲醛。同時,胺基酸具有可溶解流失特性,在粉末狀態下其與甲醛反應的活性表面較小。
發明內容
專利目的
為克服2015年12月之前甲醛淨化材料中甲醛清除效率低、容易脫附、甲醛清除能力失效快的問題,《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》的首要目的在於提供一種甲醛淨化多孔吸附膜。
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》的另一目的在於提供一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法。該方法由碳氫聚合物在烷基鏈紫外交聯劑作用下與胺基酸交聯,之後在非離子表面活性劑作用下反相形成膠束結構,流延成膜後水洗去除表面活性劑獲得一種甲醛淨化用多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
技術方案
一種甲醛淨化多孔吸附膜,其結構特徵為多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,包括以下步驟:
(1)碳氫聚合物與胺基酸交聯:取碳氫聚合物加入四氫呋喃溶劑中,形成碳氫聚合物濃度為1wt%-20wt%的溶液,之後按照碳氫聚合物:烷基鏈紫外交聯劑:胺基酸的重量比為100:1-10:5-50加入烷基鏈紫外交聯劑和胺基酸;在攪拌條件下紫外照射製得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)多孔胺基酸接枝碳氫聚合物甲醛吸附膜的製備:在步驟(1)製備的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入非離子表面活性劑,使非離子表面活性劑與步驟(1)所述的碳氫聚合物的重量比達到0.4-1:1,攪拌;之後流延或者刮塗成膜,乾燥,熱處理;最後水洗,得到多孔胺基酸接枝碳氫聚合物甲醛吸附膜即該發明所述甲醛淨化多孔吸附膜。
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》中所述的四氫呋喃溶劑是指含有四氫呋喃的有機溶劑,所述有機溶劑包括能溶解碳氫聚合物的有機溶劑,例如環己酮、二氯乙烷、乙酸乙酯、苯、氯仿、乙酸、丙酮等。
步驟(1)所述的碳氫聚合物為聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚異丁烯中的一種。
步驟(1)所述的胺基酸結構通式如式(1)所示:
![一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法 一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法](/img/b/216/QGZlBjY5QzM0MDOyEmMzMGZ3QDOhdDNmFmM3QWOmlDZmBTM1MGNhFDOmFWZvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
式中R1、R2、R3均為C原子個數為0-3的烷基鏈。步驟(1)所述的胺基酸優選是α-胺基酸中的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸、苯並丙氨酸中的一種。
步驟(1)所述的烷基鏈紫外交聯劑為苯乙酮和二苯甲酮中的一種。
步驟(1)所述紫外照射的強度為100-500兆焦耳/立方厘米,時間為10-60秒。
步驟(2)所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐油酸酯和環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚中的一種。
步驟(2)所述乾燥的溫度為40-60℃,乾燥的時間為10-30分鐘;步驟(2)所述熱處理的溫度為80-100℃,熱處理的時間為10-30分鐘。
步驟(2)所述攪拌轉速為1000-4000轉/分鐘,攪拌的時間為10-60分鐘;
步驟(2)所述水洗是指在室溫用水清洗1-3次。
有益效果
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》製備的甲醛淨化多孔吸附膜孔隙率高,而且功能基團-NH具有室溫下與甲醇快速反應的能力,甲醛去除效率高,甲醛與-NH反應後室溫不會解離導致二次污染的特點。此外,胺基酸為原料製備的甲醛淨化劑生物安全性好,具有良好的環保性。
附圖說明
圖1為實施例1製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜的截面掃描電鏡圖。
圖2為實施例1製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖3為實施例2製得的多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖4為實施例3製得的多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
圖5為實施例4製得的多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜對甲醛的吸附速度曲線。
技術領域
《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》屬於空氣淨化領域,具體涉及一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法。
權利要求
1.一種甲醛淨化多孔吸附膜,其特徵在於,所述甲醛淨化多孔吸附膜為多孔的胺基酸接枝碳氫聚合物膜。
2.一種甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,包括以下步驟:
(1)取碳氫聚合物加入四氫呋喃溶劑中,形成碳氫聚合物濃度為1wt%-20wt%的溶液,之後按照碳氫聚合物:烷基鏈紫外交聯劑:胺基酸的重量比為100:1-10:5-50加入烷基鏈紫外交聯劑和胺基酸;在攪拌條件下紫外照射製得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)在步驟(1)製備的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入非離子表面活性劑,使非離子表面活性劑與步驟(1)所述的碳氫聚合物的重量比達到0.4-1:1,攪拌;之後流延或者刮塗成膜,乾燥,熱處理;最後水洗,製得所述甲醛淨化多孔吸附膜。
3.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的碳氫聚合物為聚氯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯和聚異丁烯中的一種。
4.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的胺基酸結構通式如式(1)所示:
![一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法 一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法](/img/f/54a/EDZiFTYyUzMwUTOldDOkJzMhJWO3ITOykzM1Q2MkZzMlNWNxEWZ5MWNiFWNvMWaw9SbvNmLz9mYlNmYu4GZj5yZtl2ai9yL6MHc0RHa.jpg)
式中R1、R2、R3均為C原子個數為0-3的烷基鏈。
5.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的胺基酸為甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸和苯並丙氨酸中的一種。
6.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述的烷基鏈紫外交聯劑為苯乙酮和二苯甲酮中的一種。
7.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(1)所述紫外照射的強度為100-500兆焦耳/立方厘米,時間為10-60秒。
8.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述的非離子表面活性劑為脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、山梨醇酐油酸酯和環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚中的一種。
9.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述乾燥的溫度為40-60℃,乾燥的時間為10-30分鐘;步驟(2)所述熱處理的溫度為80-100℃,熱處理的時間為10-30分鐘。
10.根據權利要求2所述的甲醛淨化多孔吸附膜的製備方法,其特徵在於,步驟(2)所述攪拌轉速為1000-4000轉/分鐘,攪拌的時間為10-60分鐘;步驟(2)所述水洗是指在室溫用水清洗1-3次。
實施方式
實施例1
(1)取聚氯乙烯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚氯乙烯濃度為10wt%的溶液,之後按照聚氯乙烯:苯乙酮:甘氨酸的重量比為100:5:30加入苯乙酮和甘氨酸;在攪拌條件下300兆焦耳/立方厘米紫外照射30秒獲得胺基酸接枝碳氫聚合物溶液;
(2)向步驟(1)製得的胺基酸接枝碳氫聚合物溶液中加入脂肪醇聚氧乙烯醚非離子表面活性劑,使脂肪醇聚氧乙烯醚與聚氯乙烯的重量比達到0.5:1,在3000轉/分鐘的轉速下攪拌30分鐘;之後流延成膜、50℃乾燥20分鐘、90℃熱處理20分鐘;最後在去離子水中室溫清洗2次,獲得多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜(即《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
圖1為該實施例製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜的截面掃描電鏡圖片。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔甘氨酸接枝聚氯乙烯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖2所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到32ppm。
實施例2
(1)取聚丙烯酸酯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚丙烯酸酯濃度為1wt%%的溶液,之後按照聚丙烯酸酯:二苯甲酮:丙氨酸的重量比為100:1:5加入二苯甲酮和丙氨酸;在攪拌條件下100兆焦耳/立方厘米紫外照射10秒獲得丙氨酸接枝聚丙烯酸酯溶液;
(2)向步驟(1)製得的丙氨酸接枝聚丙烯酸酯溶液中加入非離子表面活性劑烷基酚聚氧乙烯醚,使烷基酚聚氧乙烯醚與聚丙烯酸酯的重量比達到0.4:1,在1000轉/分鐘的轉速下攪拌10分鐘;之後刮塗成膜、40-60℃乾燥10分鐘、80℃熱處理10分鐘;最後在去離子水中室溫清洗1次,獲得多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔丙氨酸接枝聚丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖3所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到68ppm。
實施例3
(1)取聚甲基丙烯酸酯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚甲基丙烯酸酯濃度為12wt%的溶液,之後按照聚甲基丙烯酸酯:苯乙酮:谷氨酸的重量比為100:7:35加入苯乙酮和谷氨酸;在攪拌條件下500兆焦耳/立方厘米紫外照射10秒獲得谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯溶液;
(2)向步驟(1)製得的谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯溶液中加入非離子表面活性劑山梨醇酐油酸酯,使山梨醇酐油酸酯與聚甲基丙烯酸酯的重量比達到0.8:1,在3000轉/分鐘的轉速下攪拌30分鐘;之後流延或者刮塗成膜、60℃乾燥30分鐘、80℃熱處理20分鐘;最後在去離子水中室溫清洗2次,獲得多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔谷氨酸接枝聚甲基丙烯酸酯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖4所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到24ppm。
實施例4
(1)取聚異丁烯粉末加入四氫呋喃溶劑中,形成聚異丁烯濃度為20wt%的溶液,之後按照聚異丁烯:二苯甲酮:苯並丙氨酸的重量比為100:10:50加入二苯甲酮和苯並丙氨酸;在攪拌條件下500兆焦耳/立方厘米紫外照射60秒獲得苯並丙氨酸接枝聚異丁烯溶液;
(2)向步驟(1)製得的苯並丙氨酸接枝聚異丁烯溶液中加入非離子表面活性劑環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚,使環氧乙烷環氧丙烷嵌段聚醚與聚異丁烯的重量比達到1:1,在4000轉/分鐘的轉速下攪拌60分鐘;之後流延或者刮塗成膜、60℃乾燥30分鐘、100℃熱處理30分鐘;最後在去離子水中室溫清洗3次,獲得多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜(即該發明所述的甲醛淨化多孔吸附膜)。
採用氣相色譜測試該實施例製得的多孔苯並丙氨酸接枝聚異丁烯甲醛吸附膜對甲醛吸附速度,結果如圖5所示,70分鐘後甲醛含量由100ppm下降到8ppm。
榮譽表彰
2020年7月14日,《一種甲醛淨化多孔吸附膜及其製備方法》獲得第二十一屆中國專利獎優秀獎。