[发明专利]一种除甲醛环保材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及污染治理技术领域，具体涉及一种除甲醛环保材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是室内空气污染物之一，它具有很高的毒性和刺激性，对人体的健康危害巨大，是主要的致癌、致畸形的化学物质之一，生活中的甲醛通常来源于装饰、装修材料、家具和涂料等，尤以人造板材及其使用的胶黏剂为甚，这些材料在生产过程中使用了含有甲醛的酚醛和脲醛树脂，在使用过程中会游离甲醛。因此，如何有效除去室内空气中的甲醛成为当前研究的热点，因为它与人们的生活质量及其身体健康息息相关。

目前，市场上去除甲醛气体多采用吸附法，这种方法操作简单、成本低，易推广；但其存在着吸附平衡，当吸附饱和后会发生甲醛脱附现象从而造成二次污染。常见的甲醛吸附剂一般是活性炭，活性炭吸附容量有限，且在制备需要使用大量森林或者煤炭资源。化学催化法由于无二次污染、不存在吸附饱和等问题，近几年被广泛应用，但化学催化法中使用的常见催化剂或多或少存在价格昂贵、易中毒、易变质等缺点。光催化剂避免了上述缺点，但目前最常见的光催化剂二氧化钛需要紫外激发，对可见光利用效率低、催化剂失活。

因此，有必要寻求一种更为有效的方法，制备出消除甲醛的效率高、速度快、使用寿命长、绿色无二次污染、化学性能稳定、价格低廉的除甲醛环保材料。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，提供了一种除甲醛环保材料及其制备方法，该制备方法简单易行，对设备要求不高，原料易得，成本低廉，制备得到的除甲醛环保材料消除甲醛的效率高、速度快、使用寿命长、绿色无二次污染、化学性能稳定。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案，一种除甲醛环保材料的制备方法，包括如下步骤：

1)中间体的制备：将4-氯甲基苯乙烯溶于有机溶剂中，并向其中加入氨基丙醇抗坏血酸磷酸酯和阻聚剂，在室温下搅拌4-6小时，然后在 40-50℃下旋蒸除去溶剂，再用混合溶剂洗涤产物5-7次，最后30-40℃旋蒸除去溶剂；

2)共聚物材料的制备：将经过步骤1)制备得到的中间体溶于高沸点溶剂中，后向其中加入1,3-二乙烯基-2-咪唑啉酮和引发剂，在50-65℃下搅拌反应1-2小时，后将产物浇注成膜；

3)离子交换：将经过步骤2)制备得到的共聚物材料浸泡在50-60℃质量分数为5-10％的羟基萘酚蓝的溶液中60-72小时，后再将其浸泡在去离子水中10-15小时，且每个隔0.5小时换一次去离子水，取出后置于真空干燥箱中60-80℃下干燥12-18小时；

其中，步骤1)中所述4-氯甲基苯乙烯、有机溶剂、氨基丙醇抗坏血酸磷酸酯、阻聚剂的质量比为1：(5-10)：(1-1.2)：(0.2-0.5)；

所述有机溶剂选自乙醇、异丙醇、乙二醇、二氯甲烷中的一种或几种；

所述混合溶剂为乙醚与二氯甲烷按质量比3:7混合而成；

所述阻聚剂选自对苯二酚、四氯化醌、1,4-萘醌中的一种或几种；

步骤2)中所述中间体、高沸点溶剂、1,3-二乙烯基-2-咪唑啉酮、引发剂的质量比为(2-3)：(5-10)(1-2):(0.03-0.05)；

所述高沸点溶剂选自二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或几种；

所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二异丙苯、过氧化二碳酸二环己酯中的一种或几种；

一种除甲醛环保材料，采用所述除甲醛环保材料的制备方法制备得到。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

(1)本发明提供的除甲醛环保材料的制备方法简单易行，对设备要求不高，原料易得，价格低廉。

(2)本发明提供的除甲醛环保材料，将除甲醛功能基团及结构以化学键的形式链接在聚合物膜上，增强环保材料与甲醛的接触面积，增强除甲醛效果；且储层、运输、使用方便；性能稳定性好。

(3)本发明提供的除甲醛环保材料，磷酸酯基、烯醇基、亚氨基、有机光催化剂通过化学键连接在一起，协调作用使得本方案中的除甲醛环保材料消除甲醛功效显著，避免了多组分材料复配形成材料混合不均匀导致材料性能不均一，不稳定。

(4)本发明提供的除甲醛环保材料，通过离子交换使得材料分子结构中含有对可见光响应的有机光催化剂结构，在可见光照射条件下就可以对甲醛起到去除作用，能催化甲醛氧化为二氧化碳和水等对空气无污染的物质，更加环保。