[发明专利]涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒

说明书

一种涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒，其包含一种聚合物，以所述聚合物的重量计，所述聚合物包含25重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元，和25重量％至75重量％的聚乙烯基单体的结构单元；所述聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量；所述涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒具有20至400m²/g范围内的比表面积；一种制备涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒的方法；一种气体过滤器装置，其包含作为过滤介质的涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒；和一种从含有醛的空气中去除醛的方法，其包含使空气与涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒接触。

技术领域

本发明涉及涂有聚乙烯亚胺的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合珠粒及其制备方法。

背景技术

在涂料应用中，已知包含乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合物的水分散体是醛消除材料。然而，在容器中储存期间，这些聚合物中的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团倾向于在水中发生水解，这会导致不安全的压力累积，从而产生安全隐患。因此，水分散体中的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合物通常含有低含量的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团。例如，用于制备这些官能聚合物的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的含量通常不能高于全部单体的10重量％。为了防止水分散体中乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合物的水解，同时增加乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能团的含量，在乳液聚合后必须使这类水分散体进一步暴露于干燥过程，从而获得用于储存的聚合物粉末，但是干燥过程会涉及额外的设施成本。此外，这些聚合物粉末通常具有50纳米(nm)至1微米的粒径，并且可能不适用于某些需要较大聚合物粒子的应用。

在其它应用中也需要醛消除材料，如气体过滤器装置。如空气调节器和空气净化器等常规气体过滤器装置通常使用活性炭作为过滤介质。由活性炭进行的甲醛消除为物理吸附，因此活性炭的甲醛消除率会随着含活性炭产品的使用寿命而降低。始终需要进一步提高这些常规气体过滤器装置的甲醛消除能力和甲醛消除率。

因此，需要开发适合于去除醛，特别是气态醛的新颖聚合物，其提供比活性炭更好的醛消除特性并且对现有的加工设备影响有限。

发明内容

本发明提供一种新颖的涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒，其包含特定的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能聚合物。与活性炭或未用聚乙烯亚胺处理的聚合珠粒相比，本发明的涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒显示出人意料地更高的甲醛消除能力和/或更高的甲醛消除率。涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒适于用作气体过滤器装置的过滤介质。

在第一方面，本发明提供一种涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒，其包含一种聚合物，其中以所述聚合物的重量计，所述聚合物包含

25重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体的结构单元，和

25重量％至75重量％的聚乙烯基单体的结构单元；

其中所述聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量；并且

其中所述涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒具有20至400m²/g范围内的比表面积。

在第二方面，本发明提供一种制备第一方面的涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒的方法。所述方法包含：

(i)单体在致孔剂存在下的悬浮聚合，其中以所述单体的总重量计，所述单体包含：

25重量％至75重量％的乙酰乙酰氧基或乙酰乙酰胺官能单体，和25重量％到75重量％的聚乙烯基单体；和

(ii)使从步骤(i)获得的聚合物与聚乙烯亚胺接触，得到涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒；

其中所述聚乙烯亚胺具有300g/mol或更高的数均分子量；并且

其中所述涂有聚乙烯亚胺的聚合珠粒具有20至400m²/g范围内的比表面积。