阅读说明：本技术 一种大分子环保型除甲醛喷雾及其制备方法 (A kind of macromolecular environment-friendly type is spraying and preparation method thereof except formaldehyde ) 是由 李怡霞 胡衎 刘洪亮 薛烽 李军配 于 2019-08-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种大分子环保型除甲醛喷雾及其制备方法,涉及空气净化剂技术领域。本发明除甲醛喷雾按照质量百分比由以下原料组成：质量浓度为30-40％的水性聚合物乳液10-50％,分散剂0.1-2.0％,增稠剂0.1-1.0％,质量浓度为30-50％的植物提取液1.0-10％,余量为去离子水；制备方法为将上述个原料组份混合均匀即可得除甲醛喷雾。本发明以水性聚合物乳液和植物提取液为主体成分组合形成的除甲醛喷雾,具有无二次化学污染、安全可靠、除醛效果优异的优点。(The invention discloses a kind of macromolecular environment-friendly type except formaldehyde is spraying and preparation method thereof, it is related to air purifying preparation technical field.The present invention is made of following raw material except formaldehyde is spraying according to mass percent: mass concentration is the aqueous polymer emulsion 10-50% of 30-40%, dispersing agent 0.1-2.0%, thickener 0.1-1.0%, mass concentration are the plant extraction liquid 1.0-10% of 30-50%, and surplus is deionized water；Preparation method is to be uniformly mixed above-mentioned a material component to obtain except formaldehyde is sprayed.The present invention based on aqueous polymer emulsion and plant extraction liquid at subassembly formed except formaldehyde is spraying, have the advantages that without secondary chemical contamination, it is safe and reliable, remove aldehyde excellent effect.)

一种大分子环保型除甲醛喷雾及其制备方法

技术领域

本发明属于空气净化剂技术领域，特别是涉及一种大分子环保型除甲醛喷雾及其制备方法。

背景技术

甲醛是一种无色、易溶于水且挥发性强的刺激性毒气，室内甲醛主要源于家居装修中的的建筑材料、家具、人造板、黏合剂、涂料和合成纺织品，这些材料中残留的或未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，一般温度越高，释放量越大。甲醛对人体伤害很大，它可经呼吸道吸收，导致组织活性氧增加、脂质过氧化反应、影响机体的免疫系统等从而使机体受到损伤。另一方面，甲醛对皮肤黏膜具有刺激作用，同时具有致敏作用，可引起过敏性皮炎、色斑、支气管哮喘等。甲醛还具有强烈的致癌性和促癌变性，可能引起白血病。不仅仅是室内装修会产生甲醛，生活中有害的甲醛，可以说是无处不在。涉及的物品不仅包括家具、木地板；还有童装、免烫衬衫；快餐面、米粉；水泡鱿鱼、海参、牛百叶、虾仁；甚至小汽车。不难看出，衣、食、住、行——我们生活中最重要的四件事，甲醛竟然全部染指了，无处不在的甲醛让人忧心忡忡。

目前，去除甲醛的物质种类多样，但真正效果显著的却很少。光触媒是使用较为频繁、效果较好的新一代除甲醛试剂，但其单独作用的清除效果还是不能满足广大用户的需求，而且价格高昂。植物提取物开始逐步进入大家的视线，但目前使用的大多数的植物提取物的去除甲醛效率较低，更多的是遮盖异味。传统化学去除试剂的效果相对较好，但传统化学试剂会带来二次污染，影响人们的身体健康。

中国专利CN105921008A公开了一种光触媒除甲醛喷雾剂，该喷雾剂采用的原料纳米二氧化硅、纳米银、纳米二氧化钛成本较高，且对人体可能产生其他危害。

中国专利CN107821458A发明公开了一种除甲醛的空气喷雾剂，该发明同样是通过纳米氧化钛和抗菌剂，来有效去除新装修的房子内或车内的甲醛、苯等有害气体，并且还具有杀菌和抑菌的作用，这与上述专利CN105921008A专利很接近，只是未添加光触媒而是加入一些植物提取物来遮盖异味。

而中国专利CN109289429A公开了一种除甲醛除异味喷雾液，包括以下重量份的原料：1-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶醇、15-19份；N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺、10-14份；羧甲基纤维素、5-10份；精油、4-6份；分散剂、6-8份；溶剂、40-50份；该发明中有效去除甲醛的成分是1-氯-2,2,6,6-四甲基哌啶醇，N，N-二氯-4-甲基苯磺酰胺，这些小分子化学试剂可能对环境和人体产生二次伤害和污染。因此，开发一种大分子环保型除甲醛喷雾十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大分子环保型除甲醛喷雾及其制备方法，通过以水性聚合物乳液和植物提取液为主体成分组合形成的除甲醛喷雾，具有无二次化学污染、安全可靠、除醛效果优异的优点。

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明为一种大分子环保型除甲醛喷雾，按照质量百分比由以下原料组成：

质量浓度为30-40％的水性聚合物乳液10-50％，分散剂0.1-2.0％，增稠剂0.1-1.0％，质量浓度为30-50％的植物提取液1.0-10％，余量为去离子水。

进一步地，所述水性聚合物乳液的制备方法包括：

步骤1、以水性聚合物乳液中非水性和非溶剂性组分的质量为基准，将按该基准质量30-70％的大分子二元醇在100-120℃条件下脱水0.5-1小时；

步骤2、再按该基准质量加入15-40％的二异氰酸酯和0.01-0.08％的催化剂，在60-100℃条件下反应2-4小时；

步骤3、再按该基准质量加入4-20％的亲水扩链剂、0-10％的二元醇扩链剂和10-50％丙酮或丁酮，在60-90℃条件下反应1-4小时；

步骤4、再按该基准质量加入0.2-20％的封端剂与0.01-1％的阻聚剂，在60-80℃条件下反应2-4小时得到端基含有双键的预聚体；

步骤5、再按该基准质量将0.01-1％的引发剂与0.1-50％的丙烯酰胺类单体加入到双键封端的聚合物预聚体中，在60-80℃条件下反应2-4小时后降温至0-40℃，加入中和剂搅拌1-5分钟；

步骤6、在高速剪切搅拌下再加入基准质量200-400％的水，搅拌反应5-30分钟后在40-50℃、0.01MPa真空条件下除去溶剂，得到侧链含有大量酰胺基团的水性聚合物乳液。

进一步地，所述二异氰酸酯选自甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)或六亚甲基二异氰酸酯(HDI)中的一种或多种；

所述大分子二元醇选自聚己二酸-1,4-丁二醇酯二醇(PBA)、聚己内酯二元醇(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚碳酸酯二元醇(PCDL)、聚四氢呋喃醚二元醇(PTMG)或聚丙二醇(PPG)中的一种或多种；

所述亲水扩链剂选自二羟甲基丙酸(DMPA)或酒石酸(TA)中的一种或多种；

所述二元醇扩链剂选自乙二醇(EG)、1,4-丁二醇(BDO)、1,6-己二醇(HDO)或一缩二乙二醇(DEG)中的一种或多种；

所述催化剂选自二月桂酸二丁基锡(DBTDL)、异辛酸铋、有机铋(DY-20)中的一种或多种；

所述封端剂选自丙烯酸羟乙酯(HEA)、甲基丙烯酸羟乙酯(HEMA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)或甲基丙烯酸羟丙酯(HPMA)；

所述阻聚剂选自2,6-二叔丁基对甲酚(BHT)、1,4-苯醌(BQ)或1,4-苯二酚(HQ)。

所述引发剂选自偶氮二异丁腈(AIBN)；

所述中和剂选自三乙胺(TEA)、氢氧化钾(KOH)、氢氧化钠(NaOH)中的一种；

所述丙烯酰胺类单体选自丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、丁烯酰胺、乙烯酰胺、戊烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、油酸酰胺中的一种或多种。

进一步地，所述增稠剂选自海藻酸钠、明胶、果胶、羧甲基纤维素中的一种或多种。

进一步地，所述分散剂选自德国毕克公司的BYK-103、BYK-130、BYK-180、BYK-110、BYK-111和迪高公司的740W、760W的中的一种或多种。

进一步地，植物提取液选自芦荟提取液、薄荷提取液、丁香提取液、绿茶提取液、柠檬提取液中的一种或多种。

一种大分子环保型除甲醛喷雾的制备方法，包括：按重量百分比称取上述各组分，并将各组分混合均匀即可得除甲醛喷雾。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明提供的除甲醛喷雾以水性聚合物乳液和植物提取液为主体成分，具有无二次化学污染、安全可靠、除醛效果优异的优点；同时生产工艺简单，原料易得，具有成本优势；

2、本发明中聚合物乳液是通过一定的化学反应将酰胺基团引入高分子链中而形成的一类功能性高分子聚合物，且此类高分子聚合物中酰胺键基团数量可控；同时，由于乳化前中和剂的加入，使聚合物乳液处于弱碱性条件，有利于酰胺基团与甲醛的反应，生成羟甲基，羟甲基之间可进一步脱水缩合形成醚键。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

具体实施方式

实施例1

将数均分子量Mn为1000的PEG在100℃下脱水30分钟后冷却至50℃，取53.8克加入到500毫升的三口烧瓶中，再加入28.2克HDI，搅拌并升温至90℃反应2小时后，加入9.0克DMPA、0.02克DBTDL及20克丙酮，恒温在70℃搅拌反应4小时后加入再加入10克的封端剂丙烯酸羟乙酯与0.01克的阻聚剂BHT，在75℃反应2小时得到端基含有双键的预聚体；再将0.02克的引发剂AIBN与10克的丙烯酰胺类单体加入到双键封端的聚合物预聚体中，60-80℃反应2小时后降温至40℃，加入中和剂搅拌1-5分钟，在高速剪切搅拌下再加入基准质量200克的水，搅拌20分钟后在40–50℃、0.01MPa真空条件下除去溶剂，得到侧链含有大量酰胺基团的水性聚合物乳液1。

大分子环保型除甲醛喷雾由下列成分组成：

1)20克上述制备得到的水性聚合物乳液1；

2)0.2克的TEGO740W；分散剂

3)0.3克的羧基纤维素钠；增稠剂

4)2克的芦荟提取物；

5)77.5克的去离子水；

以上各组分称重后，在500rpm/min高速搅拌10分钟后制备得到1#除醛喷雾。

实施例2

将数均分子量M_n为1000的PEG在100℃下脱水30分钟后冷却至50℃，取43克加入到500毫升的三口烧瓶中，再加入28.2克HDI，搅拌并升温至90℃反应2小时后，加入9.0克DMPA、0.02克DBTDL及20克丙酮，恒温在70℃搅拌反应4小时后加入再加入20克的封端剂丙烯酸羟乙酯与0.01克的阻聚剂BHT，在75℃反应2小时得到端基含有双键的预聚体；再将0.02克的引发剂AIBN与20克的丙烯酰胺类单体加入到双键封端的聚合物预聚体中，60-80℃反应2小时后降温至40℃，加入中和剂搅拌1-5分钟，在高速剪切搅拌下再加入基准质量200克的水，搅拌20分钟后在40–50℃、0.01MPa真空条件下除去溶剂，得到侧链含有大量酰胺基团的水性聚合物乳液2。

大分子环保型除甲醛喷雾由下列成分组成：

1)20克上述制备得到的水性聚合物乳液2；

2)0.2克的TEGO740W；分散剂

3)0.3克的羧基纤维素钠；增稠剂

4)2克的薄荷提取物；

5)77.5克的去离子水；

以上各组分称重后，在500rpm/min高速搅拌10分钟后制备得到2#除醛喷雾。

实施例3

将数均分子量M_n为1000的PPG在100℃下脱水30分钟后冷却至50℃，取43克加入到500毫升的三口烧瓶中，再加入28.2克HDI，搅拌并升温至90℃反应2小时后，加入9.0克DMPA、0.02克DBTDL及20克丙酮，恒温在70℃搅拌反应4小时后加入再加入20克的封端剂丙烯酸羟乙酯与0.01克的阻聚剂BHT，在75℃反应2小时得到端基含有双键的预聚体；再将0.02克的引发剂AIBN与40克的丙烯酰胺类单体加入到双键封端的聚合物预聚体中，60-80℃反应2小时后降温至40℃，加入中和剂搅拌1-5分钟，在高速剪切搅拌下再加入基准质量200克的水，搅拌20分钟后在40-50℃、0.01MPa真空条件下除去溶剂，得到侧链含有大量酰胺基团的水性聚合物乳液3。

大分子环保型除甲醛喷雾由下列成分组成：

1)20克上述制备得到的水性聚合物乳液3；

2)0.2克的TEGO740W；分散剂

3)0.3克的羧基纤维素钠；增稠剂

4)2克的丁香提取物；

5)77.5克的去离子水；

以上各组分称重后，在500rpm/分钟高速搅拌10分钟后制备得到3#除醛喷雾。

应用实施例：

准备4个相同的密封容器，容器内加入甲醛源使甲醛浓度达到100mg/m²，在4个容器内分别放入相应地的除甲醛试剂，其清除效果如表1，表1中的序号分别对应4个容器，清除试剂对应于所放置的除甲醛试剂的种类，每个容器放置清除试剂的重量一样，按有效量10g/m²，其中实施例1～3均对应于本发明中的实施例1～3，实施例4是市场购买的光触媒除醛试剂。

表1不同的甲醛清除试剂的除甲醛情况

编号	2h(mg/m<sup>2</sup>)	12h(mg/m<sup>2</sup>)	24h(mg/m<sup>2</sup>)
				1#	35.2	15.4	9.6
2#	30.8	12.3	7.9
				3#	26.3	10.8	5.2
4#	45.6	30.1	18.8

从上述制备工艺可知，本发明环保型除醛喷雾制备的过程简单方便，原料种类少，节约制备成本。

从性能对比结果可知：本发明制备的环保型除醛喷雾具有极好的除醛效率，这是由于喷雾中的聚合物链中含有大量可与甲醛反应的酰胺键；同时此类除醛喷雾主要除醛成分是高分子化合物，非常稳定不会分解，产生二次化学污染。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。