塑料光触媒添加剂其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种塑料光触媒添加剂，包括以下重量份数的组份：纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。本发明专利技术还公开了这种涂料的制备方法，(a)将重量份数的纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份混合，并添加与该粉末重量比为1～5∶1的有机溶剂，室温下在球磨机中以200‑2000rpm的速率搅拌0.5‑3h，形成光触媒包覆吸附剂的混合粉末；(b)将步骤(a)形成的混合粉末和乙醇5～10份加入到熔融的丙烯聚合物30～60份中充分混合，超声分散2～3小时，并以100‑200rpm的速率搅拌直至搅拌均匀；(c)最后冷却造粒得到最终的塑料光触媒添加剂。本发明专利技术具有与塑料母料进行注塑后能使塑料具有光触媒功能从而实现空气净化的优点。

【技术实现步骤摘要】
塑料光触媒添加剂其制备方法
本专利技术涉及塑料添加剂，尤其是涉及一种与塑料母料进行注塑后能使塑料具有光触媒功能从而实现空气净化的塑料光触媒添加剂其制备方法。
技术介绍
人类有约50％的时间是在建筑室内环境中度过的，因此其环境的好坏将直接影响到人们的身体健康与居家生活。但现实中，由于室内装饰材料的使用，造成了居住场所的空气污染。据有关国际组织的研究表明，世界上30％的新建和重修的建筑物存在有害于健康的室内空气污染。塑料添加剂又叫塑料助剂，是聚合物(合成树脂)进行成型加工时为改善其加工性能或为改善树脂本身性能不足而必须添加的一些化合物。而高级氧化法(简称AOP)就是近年来发展起来的一种室内空气净化的新方法。所谓的AOP方法是指在太阳能或其它光源的照射或触发下，利用半导体光触媒产生类似于光合作用的光催化反应，生成具有极强的氧化能力的氢氧自由基和活性氧，从而可以氧化分解各种室内的空气污染物，将其分解成无污染的水和二氧化碳。现有的室内空气净化一般是采用在墙壁外层涂覆一层含光触媒的涂料来实现的，但有些场所不希望在原涂层(如实木墙壁)外面覆盖新的涂层或有些场所不能进行涂覆(如有幕墙的墙面或车内)，这时就难以利用光触媒实现空气净化。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种与塑料母料进行注塑后能使塑料具有光触媒功能从而实现空气净化的塑料光触媒添加剂其制备方法。本专利技术通过以下技术措施实现的，一种塑料光触媒添加剂，包括以下重量份数的组份：纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。作为一种优选方式，所述纳米光触媒材料为TiO2、NiO、SnO2、WO3和ZrO2中的一种或多种。作为一种优选方式，所述纳米光触媒材料的比表面积为300-350m2/g。作为一种优选方式，所述有机酸根稀土盐为甲酸铈、乙酸铈、丁酸铈、戊酸铈、异辛酸铈、马来酸铈、富马酸铈、苯磺酸铈和酒石酸铈中的一种或多种。作为一种优选方式，所述有机酸根稀土盐由甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、异辛酸、马来酸、富马酸、苯磺酸或酒石酸的钠盐与硝酸铈反应制得。作为一种优选方式，所述改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：(1)将单壁碳纳米管粉体在浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h，反应后离心清洗至中性；(2)酸化清洗过的单壁碳纳米管、二氯亚砜在足量的无水乙醇中超声分散2～3小时，然后在70℃～100℃温度下搅拌反应20～30小时，减压蒸馏除去二氯亚砜，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到酰氯化碳纳米管；(3)将酰氯化碳纳米管、对氨基苯磺酸钠在足量的无水乙醇中超声分散10～20分钟，于60℃～80℃下搅拌反应18～36个小时，待反应液冷却至室温后，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到改性碳纳米管。作为一种优选方式，所述纳米光触媒材料为直径20～100nm的TiO2。作为一种优选方式，还包括稳定剂、加工助剂和改性剂。本专利技术还公开了这种塑料光触媒添加剂的制备方法，通过以下步骤制备：(a)将重量份数的纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份混合，并添加与该粉末重量比为1～5∶1的有机溶剂，室温下在球磨机中以200-2000rpm的速率搅拌0.5-3h，形成光触媒包覆吸附剂的混合粉末；(b)将步骤(a)形成的混合粉末和乙醇5～10份加入到熔融的丙烯聚合物30～60份中充分混合，超声分散2～3小时，并以100-200rpm的速率搅拌直至搅拌均匀；(c)最后冷却造粒得到最终的塑料光触媒添加剂。作为一种优选方式，所述改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：(1)将单壁碳纳米管粉体在浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h，反应后离心清洗至中性；(2)酸化清洗过的单壁碳纳米管、二氯亚砜在足量的无水乙醇中超声分散2～3小时，然后在70℃～100℃温度下搅拌反应20～30小时，减压蒸馏除去二氯亚砜，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到酰氯化碳纳米管；(3)将酰氯化碳纳米管、对氨基苯磺酸钠在足量的无水乙醇中超声分散10～20分钟，于60℃～80℃下搅拌反应18～36个小时，待反应液冷却至室温后，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到改性碳纳米管。作为一种优选方式，所述有机溶剂为含碳数为2～10的低级烷基醇。本专利技术的塑料光触媒添加剂由于在其配方中主要由纳米光触媒材料、有机酸根稀土盐和改性碳纳米管组成，从而当其在塑料加工中与塑料母料进行注塑后能使塑料具有光触媒功能，使加工出的塑料制品在紫外光照射下具有空气净化的功能，本专利技术的产品具有更高的活性，其中的改性碳纳米管能使附着在其表面的纳米光触媒材料和有机酸根稀土盐具有更大的反应面积，并能加快气体在其表面的流转速度。具体实施方式下面结合实施例并对照附图对本专利技术作进一步详细说明。一种塑料光触媒添加剂，包括以下重量份数的组份：纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。通过以下步骤制备：(a)将重量份数的纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份混合，并添加与该粉末重量比为1～5∶1的有机溶剂，室温下在球磨机中以200-2000rpm的速率搅拌0.5-3h，形成光触媒包覆吸附剂的混合粉末；(b)将步骤(a)形成的混合粉末和乙醇5～10份加入到熔融的丙烯聚合物30～60份中充分混合，超声分散2～3小时，并以100-200rpm的速率搅拌直至搅拌均匀；(c)最后冷却造粒得到最终的塑料光触媒添加剂。作为一种优选方式，所述纳米光触媒材料为TiO2、NiO、SnO2、WO3和ZrO2中的一种或多种。本专利技术的塑料光触媒添加剂由于在其配方中主要由纳米光触媒材料、有机酸根稀土盐和改性碳纳米管组成，从而当其在塑料加工中与塑料母料进行注塑后能使塑料具有光触媒功能，使加工出的塑料制品在紫外光照射下具有空气净化的功能，本专利技术的产品具有更高的活性，其中的改性碳纳米管能使附着在其表面的纳米光触媒材料和有机酸根稀土盐具有更大的反应面积，并能加快气体在其表面的流转速度。在一实施例的塑料光触媒添加剂，在前面技术方案的基础上具体还可以是，纳米光触媒材料的比表面积为300-350m2/g。在一实施例的塑料光触媒添加剂，在前面技术方案的基础上具体还可以是，有机酸根稀土盐为甲酸铈、乙酸铈、丁酸铈、戊酸铈、异辛酸铈、马来酸铈、富马酸铈、苯磺酸铈和酒石酸铈中的一种或多种。在一实施例的塑料光触媒添加剂，在前面技术方案的基础上具体还可以是，有机酸根稀土盐由甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、异辛酸、马来酸、富马酸、苯磺酸或酒石酸的钠盐与硝酸铈反应制得。在一实施例的塑料光触媒添加剂，在前面技术方案的基础上具体还可以是，改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：(1)将单壁碳纳米管粉体在浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h，反应后离心清洗至中性；(2)酸化清洗过的单壁碳纳米管、二氯亚砜在足量的无水乙醇中超声分散2～3小时，然后在70℃～100℃温度下搅拌反应20～30小时，减压蒸馏除去二氯亚砜，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到酰氯化碳纳米管；(3)将酰氯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种塑料光触媒添加剂，其特征在于包括以下重量份数的组份：纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。

【技术特征摘要】
1.一种塑料光触媒添加剂，其特征在于包括以下重量份数的组份：纳米光触媒材料5～10份、有机酸根稀土盐0.5～1份、改性碳纳米管2～5份、丙烯聚合物30～60份和乙醇5～10份。2.根据权利要求1所述的塑料光触媒添加剂，其特征在于：所述纳米光触媒材料为TiO2、NiO、SnO2、WO3和ZrO2中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的塑料光触媒添加剂，其特征在于：所述纳米光触媒材料的比表面积为300-350m2/g。4.根据权利要求1所述的塑料光触媒添加剂，其特征在于：所述有机酸根稀土盐为甲酸铈、乙酸铈、丁酸铈、戊酸铈、异辛酸铈、马来酸铈、富马酸铈、苯磺酸铈和酒石酸铈中的一种或多种。5.根据权利要求4所述的塑料光触媒添加剂，其特征在于：所述有机酸根稀土盐由甲酸、乙酸、丁酸、戊酸、异辛酸、马来酸、富马酸、苯磺酸或酒石酸的钠盐与硝酸铈反应制得。6.根据权利要求1所述的塑料光触媒添加剂，其特征在于：所述改性碳纳米管的制备方法，包括如下步骤：(1)将单壁碳纳米管粉体在浓H2SO4和浓HNO3的混酸中60℃酸化1-4h，反应后离心清洗至中性；(2)酸化清洗过的单壁碳纳米管、二氯亚砜在足量的无水乙醇中超声分散2～3小时，然后在70℃～100℃温度下搅拌反应20～30小时，减压蒸馏除去二氯亚砜，过滤得固形物用蒸馏水洗涤，真空干燥，得到酰氯化碳纳米管；(3)将酰氯化碳纳米管、对氨基苯磺酸钠在足量的无水乙醇中超声分散10～20分钟，于60℃～80℃下搅拌反应18～36个小时，待反应液冷却至室温后，过滤得固形物用蒸馏水...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，
申请(专利权)人：安徽徽光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34