一种清除甲醛的吸附树脂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种清除甲醛的吸附树脂及其制备方法和应用，本发明专利技术是运用三聚氰胺含有伯氨，具有与甲醛进行希夫反应的特性，制备出交联的三聚氰胺树脂。它的结构均匀，本身能够通过氢键吸附，富集甲醛分子，然后通过与甲醛进行希夫反应，达到高吸附量的吸附甲醛的目的。甲醛吸附量高，不需要频繁再生，总体成本低。运用本发明专利技术的吸附甲醛树脂，有助于进行房间内的甲醛污染的治理以及含甲醛废水的净化。清除甲醛的吸附树脂化学结构如下：

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种交联三聚氰胺吸附树脂以及制备方法和应用。
技术介绍
甲醛是一种刺激性气体，主要刺激呼吸道，引起肺功能异常，长期接触会引起肺气肿、癌症等。在国际癌症研究中心(iARC)于2004年发布的“致癌公报”上，将甲醛列入“明确致癌”物质。甲醛的气味并不大，对嗅觉刺激有限。当人们走进刚装修过的房间时，闻到的刺鼻气味主要是异氰酸酯、游离氨、苯类等的气味，而甲醛的味道却被这些气味掩盖了，一般闻不到。室内甲醛主要来源于装修所用的人造板材。人造板材常用的胶黏剂是脲醛树脂、酚醛树脂和三聚氰胺-甲醛树脂。在装修结束之后，这些树脂会缓慢降解而长时间的释放 甲醛。研究表明，人造板中甲醛的释放期一般可达3-15年。此外，涂料、油漆、腻子粘合剂、塑胶地毯、化纤衣料等也是室内甲醛的重要来源。随着室内装修的日益普及和房间密闭程度的增加，甲醛污染越来越严重。据环保部门统计，房屋装修后1-6个月内，居室内的甲醛超标率达80%，会议室和办公室接近100% ;装修3年后甲醛浓度超标的房屋仍达50%以上。甲醛污染严重影响人们的身体健康，世界各国对此都非常关注。在20世纪70年代发达国家就提出了“致病建筑物综合症”的概念，从此人们开始注意并研究室内甲醛污染的致病机理与治理措施。世界主要国家都颁布了室内甲醛浓度限量的法规，要求装修后的房间内甲醛浓度不能超过规定值。由于目前国内流行的过度装潢以及装修材料良莠不齐的现状，导致室内空气污染情况非常严重。目前常用的甲醛治理方法主要是物理吸附法与化学吸附法，下面分别介绍物理吸附法物理吸附主要依靠分子间力起作用，属于可逆吸附。目前市面上的物理吸附剂主要是多孔结构的活性炭。它属于非极性吸附剂，对非极性化合物与弱极性化合物有较好的吸附效果，而对强极性的甲醛吸附效果较差。东北师范大学的董春欣等人研究发现，市场上销售的活性炭吸附剂在5个小时左右即达到吸附饱和，失去进一步吸附甲醛的能力，这对缓慢释放的室内甲醛起不到根治的效果。人们试图通过用强酸、强氧化剂等对活性炭进行表面改性，来增加活性炭表面的极性，提高吸附效果。改性后的活性炭的吸附能力有所提高，但用于室内甲醛的治理还远远不够，有待进一步改进。例如，公开号为CN101549281A的专利公开了一种改善活性炭纤维对甲醛吸附性能的方法，它是利用低温等离子体对活性炭纤维进行表面改性。这种方法提高了运行成本，但是对甲醛的吸附率提高有限。化学吸附法目前国内的化学吸附剂主要分为两类(I)涂料型甲醛吸附剂它是将甲醛吸附剂添加到涂料中，然后涂抹在房间墙壁上。这类涂料中聚胺的添加量非常少，这是由于聚胺会在空气中逐渐氧化变成深色物质，影响房间的装修效果，所以不能大量添加。因此，这类涂料只对新装修的房间内甲醛有吸附效果；几个月之后，随着聚胺的吸附量达到饱和之后，室内甲醛浓度将重新上升到高位。这就是为什么涂料型的甲醛吸附剂对室内甲醛浓度的有效控制时间只有几个月的原因。例如公开号为CN102391741A的专利该涂料包含柑橘类植物果皮提取物、乳液、钛白粉等添加到涂料中，用来吸附甲醛，当甲醛吸附饱和之后即自动失效，不能再生或者更换。(2)喷洒清除法它是用含有伯胺的液体吸附剂喷洒到房间中，来暂时清除室内甲醛。这类吸附剂能够快速的降低室内甲醛浓度，但是吸附有效期较短，往往几天之后就失效了。由于房间中的甲醛是缓慢释放出来的，这就需要长时间的连续多次喷洒才能真正达到清除效果。针对室内甲醛浓度超高的问题，需要研发出吸附量大，不易失效，能长期使用的产品，来达到理想的治理效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供和应用，以克服现有技术存在的上述缺陷，满足人们的需求。本专利技术所述的清除甲醛的吸附树脂，是由三聚氰胺分子和交联剂偶联而成的三维网状大分子，外观呈球形结构，其中包含的伯胺基团，是清除甲醛的主要功能基团，其化学结构片段如下 H2NH M 严N丨丫NH2 N^NN^N NHNH I^C=OC=O .'广 O=C0=9HNIIM JL.,HNHNN,'NNN^NNH H2nVAMH2H2N N NH2HN N NH2 I』人lwo,i mI w _2IO=C本专利技术的制备方法，包括下列步骤(I)将I重量份的三聚氰胺、0. 5 5重量份的交联剂与0 I重量份的添加剂混合，在10 70°C下超声处理0. 5 5h分散，优选在20 40°C下超声处理0. 5 2h，得到三聚氰胺混合均匀的浆状物；所述的交联剂选自邻苯二甲酸酐、邻苯二甲酰氯、丁二酸酐、氯代乙酰氯、环氧乙烷、环氧氯丙烷、甲醛、丁二醛、丁二酰氯或聚丙烯酰氯中的一种以上；所述的添加剂选自三乙烯四胺、四乙烯五胺、尿素、胍、甘油或季戊四醇的一种以上；组分的重量份数为三聚氰胺I份，交联剂0. 5 5份，添加剂0 I份；优选的三聚氰胺为I份，交联剂为0. 5 3份，添加剂0 I份；(2)将浆状物在20 100°C反应2 50h，得到预交联的浓浆；优选的，在40 60°C反应1.5 4h;(3)将预交联的浓浆分散到油相中，0 100°C反应2 30h，然后收集其中的凝胶 树脂珠；优选的，在70 100°C反应6 14h ;所述油相由有机溶剂与悬浮分散剂组成；重量比为有机溶剂悬浮分散剂=100 I. 2 2. 5 ;有机溶剂选自二氯代苯、环己烷、正辛烷或硝基苯等；悬浮分散剂选自线性聚苯乙烯、聚氯乙烯或线性甲基丙烯酸甲酯；或悬浮分散剂选自线性聚苯乙烯、聚氯乙烯和线性甲基丙烯酸甲酯的共聚物；浮分散剂选自线性聚苯乙烯、聚氯乙烯和线性甲基丙烯酸甲酯的共混物；(4)将I重量份所述的凝胶树脂珠装入树脂柱，用5-30重量份的洗脱剂进行洗脱，得到吸附甲醛专用树脂。所述的洗脱剂是碳酸钠、氢氧化钠或氨等的水溶液，重量浓度为3 15% ；本专利技术得到的树脂珠，为黄色或棕色的珠状小球，外表光滑，对水溶液中的甲醛吸附量稳定，超过130mg/g。本专利技术得到的吸附甲醛树脂可以应用于含甲醛废水的净化、空气中甲醛的吸附坐寸o本专利技术公开的吸附甲醛专用树脂，是以三聚氰胺为原料的缩聚型多胺树脂。三聚氰胺曾经被添加到内墙涂料中，作为室内甲醛清除剂使用；但是由于三聚氰胺在水溶性涂料中溶解度小，导致添加量有限，难于对新装修房间内的大量甲醛进行有效清除。这是本专利技术运用缩聚法将其制成树脂颗粒使用的原因。本专利技术是运用三聚氰胺含有伯氨，具有与甲醛进行希夫反应的特性，制备出交联的三聚氰胺树脂。它的结构均匀，本身能够通过氢键吸附，富集甲醛分子，然后通过与甲醛进行希夫反应，达到高吸附量的吸附甲醛的目的。试验证明，本专利技术可以有效的解决目前室内甲醛污染之害，利于保障千家万户的健康，对于室内工作人员以及孕妇、儿童具有更大的益处，有显著的社会效益与环境效益。本专利技术为一种高功能基含量的三聚氰胺缩聚型吸附树脂，甲醛吸附量高，不需要频繁再生，总体成本低。运用本专利技术的吸附甲醛树脂，有助于进行房间内的甲醛污染的治理以及含甲醛废水的净化。附图说明图I是实施例I获得的产物的红外图谱。图2是实施例I获得的产物的电镜照片。具体实施例方式下面的实施例是对本专利技术的进一步说明，而不是限制本专利技术的范围。实施例Ia.三聚氰胺21g与33g的聚丙烯酰氯(分子量1000左右)混合，控制在20°C以下超声处理0. 5小时，得到混合均匀本文档来自技高网...

【技术保护点】
清除甲醛的吸附树脂，其特征在于，化学结构片段如下：FDA00001912784200011.jpg

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵双盘，李永胜，左玉云，
申请(专利权)人：上海谊和环保材料有限公司，
类型：发明
国别省市：