以氨基多元醇为活性物的反应型甲醛清除剂及其制备方法技术

技术编号:9634248 阅读:177 留言:0更新日期:2014-02-06 10:52
一种甲醛清除剂,由载体和负载于载体上的氨基二元醇组成,氨基醇为载体质量的5wt%-15wt%。该甲醛清除剂本身无毒,不会造成二次污染,除载体本身的物理吸附外,该材料依靠多元醇的羟基以及材料中的氨基对甲醛进行化学消除,主要的除甲醛途径为清除剂中的两个羟基与甲醛发生羟醛缩合反应,生产稳定的环状化合物。其具有清除速度快、用量小和成本低等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种甲醛清除剂,由载体和负载于载体上的氨基二元醇组成,氨基醇为载体质量的5wt%-15wt%。该甲醛清除剂本身无毒,不会造成二次污染,除载体本身的物理吸附外,该材料依靠多元醇的羟基以及材料中的氨基对甲醛进行化学消除,主要的除甲醛途径为清除剂中的两个羟基与甲醛发生羟醛缩合反应,生产稳定的环状化合物。其具有清除速度快、用量小和成本低等特点。【专利说明】
本专利技术涉及一种挥发性有机物的去除技术,尤其涉及一种负载在载体上的氨基多 元醇甲醛清除剂,该材料可有效清除空气中的游离甲醛。
技术介绍
甲醛为较高毒性的物质,在我国有毒化学品优先控制名单上甲醛高居第二位。甲 醛已经被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质,是公认的变态反应源,也是潜在的强致 突变物之一。研究表明,甲醛具有强烈的致癌和促癌作用。甲醛对人体健康的影响主要表 现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。其浓度在每 立方米空气中达到0.06-0.07mg/m3时,儿童就会发生轻微气喘。当室内空气中甲醛含量为0.lmg/m3时,就有异味和不适感;达到0.5mg/m3时,可刺激眼睛,引起流泪;达0.6mg/m3, 可引起咽喉不适或疼痛。浓度更高时,可引起恶心呕吐,咳嗽胸闷,气喘甚至肺水肿;达到 30mg/m3时,会立即致人死亡近年来,随着室内装潢理念的逐渐深入人心,室内装修的程度日渐加大,装修材料的种 类日渐增多,这其中不少的材料中都用到了含甲醛的原料,而对于一些质量等级较低的装 修材料,其中的甲醛含量更高。这些材料将在装修完成后的很长一个阶段内缓慢释放其所 含的甲醛,从而成为室内空气的长期污染源。基于这一状况,许多清除室内游离甲醛的的方法及产品被研发出来。从其清除 的原理来讲,可分为两类:物理法清除和化学法清除。所谓物理法,指的是甲醛清除剂仅 与空气中游离的甲醛分子发生物理吸附作用,利用物理表面吸附捕捉甲醛,从而达到降 低室内甲醛含量的目的。该类产品一般都是高比表面积的多孔性物质,如现在市场是出 售的竹炭等;另外一些产品则采用化学法,目前市场常用的化学甲醛清除剂主要有两类, 一类是以无机活性物为主体,如二氧化钛的复配产品,其主要有效成分为二氧化钛,辅剂 为分散剂、消泡剂、水等。其原理是利用二氧化钛的光催化特性,在光照的情况下将游离 的甲醛分子进一步分解为无害的二氧化碳和水;除此之外,也有一些负载触媒型材料,如 CN200810126792.1公开了一种以纳米金为活性中心的吸甲醛材料,CN200910047376.7公 开了一种以贵金属钼为活性中心,辅以其他金属氧化物助剂的低温甲醛消除剂,类似方法 还有CN200910098633.X以及CN200510028537.X等。另一大类为以有机活性物为主体,如 以尿素、氨基醇等为甲醛吸附中心,给类产品具有较快的吸甲醛速度,吸附可逆程度低等优 点,在木料加工等行业具有较好的应用。如专利CN1548164A提出了以氨基丙醇为原料,与 甲醛发生曼尼基反应达到消除甲醛的目的。毫无疑问,上述产品都可以在一定程度上达到吸附或降解甲醛分子,缓解室内空 气污染的作用。但上述两类产品也存在着一定的不足。物理法吸附甲醛是表面作用力较弱, 吸附饱和浓度较低,吸附速度也较慢;而在化学法中,以二氧化钛为活性组分的化学清除剂 存在二氧化钛的最佳光解波段为紫外波段,可见光照射下活性不强,产品反应活性相关因 素复杂(二氧化钛的纯度、粒度、浓度等),加工复杂、产品质量稳定性差等问题;其他的触媒材料虽然也具有较好的消除甲醛效果,但往往要用到贵金属,且由于这些贵金属微粒通常 缺乏相应的稳定剂,在使用的过程中容易流失、团聚,导致使用的寿命不长,从而进一步增 加了使用的成本并导致不够便捷。以尿素、氨基醇等有机物为活性中心的材料,也存在平衡 浓度较高,易于吸附饱和和有机物附在难度较大等缺点。,因此,开发切实有效游离甲醛清 除剂是一项具有重要意义的工作。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种以氨基多元醇为活性物的反应型甲醛清除剂,该材 料于载体上负载氨基多元醇,通过与甲醛进行化学反应实现环境中甲醛的消除。本专利技术的另一个目的是提供一种氨基二元醇,以其为活性物负载于载体上制成甲 醛清除剂,实现对环境中甲醛进行化学消除。一种甲醛清除剂,由载体和负载于载体上的氨基二元醇组成。适用的载体有:活性炭、孔氧化铝、氧化硅、分子筛和硅藻土等。所使用的氨基二元醇为载体质量的5wt%_15wt%,为一系列直链或短支链化合物, 结构如下式所示A A/ \ / \H0.T..0HNH2式中,A为Cl至C5的烷烃。适用的化合物有:3_氨基_1,2丙二醇、2-氨基_1,3丙二醇、2-氨基-2-甲 基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、5-氨基-4甲基-1,4戊二醇和二乙醇胺 一种或几种。在上述材料中,氨基多元醇类化合物可以通过羟醛缩合反应形成环状缩醛以消除 甲醛,氨基也可以通过亲核加成消除甲醛,清除甲醛的平衡时间为1.5-24小时。相比较氨 基醇类的甲醛清除剂(如:CN1548164A),胺基多元醇的甲醛清除在反应机理上具有较大的 优势,由于与甲醛的羟醛缩合产物由于形成了稳定的环状产物,这种反应型甲醛清除材料 具有吸附速度快、平衡浓度低、吸附几乎不可逆以及吸附寿命长等显著的优点。一种甲醛清除剂的制备方法,将上述各种氨基二元醇液体(或其固体的乙醇溶液) 均匀喷洒于载体表面,氨基二元醇与载体的质量百分比为5wt%_15wt%,随后将材料不断翻 动,直至液体被载体全部均匀吸附,放入烘箱在80°C烘干12小时即可。上述复合材料经中华人民共和国GB/T16129-1995方法检测,都具有很好的游离 甲醛清除功效。本专利技术具有如下优点:(1)甲醛清除剂本身无毒,不会造成二次污染;(2)除载体本身的物理吸附外,该材料依靠多元醇的羟基以及材料中的氨基对甲醛进 行化学消除,主要的除甲醛途径为清除剂中的两个羟基与甲醛发生羟醛缩合反应,生产稳 定的环状化合物;(3)清除速度快;(4)甲醛清除剂用量较小;(5)甲醛清除剂成本较低。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术的技术方案进行详细说明,所列举的实施例在于详细说明本专利技术的技术方案,而非限制本专利技术的保护范围。本专利技术如下实施例,可采用如下之一种方法制取:将计量好的的氨基多元醇类化合物液体(或其固体的乙醇溶液)均匀喷洒于载体表面, 化合物与载体的质量百分比为5wt%_15wt%,随后将材料不断翻动,直至液体被载体全部均匀吸附,将该材料放入烘箱在80°C烘干12小时即可。将制取的材料按如下【具体实施方式】实验:试验在一个2.5M3的方形箱体中进行,在实验前箱体中的空气首先用甲醛饱和,并适当调整甲醛含量为一定值(0.6±0.01 mg/m3),每次甲醛清除剂的有效用量为2克。方法采用 GB/T16129-1995方法,每隔0.5小时采样一次,最终达到甲醛吸收平衡。实验结果见表1。表1【权利要求】1.一种甲醛清除剂,由载体和负载于载体上的氨基二元醇组成。2.根据权利要求1所述的甲醛清除剂,其特征是所述的氨基醇为载体质量的 5wt%-15wt%。3.根据权利要求1所述的甲醛清除剂,其特征是本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种甲醛清除剂,由载体和负载于载体上的氨基二元醇组成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:倪平钱广陈雷
申请(专利权)人:嘉兴润博化工科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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