CN101176795A - 一种有害挥发物的消除剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种消除有害化学物质的制剂及其制备方法，该制剂包括以下重量份配比的原料：分散介质500－650；酸类化合物20－160；多元胺类化合物100－400；盐类化合物10－80；水性树脂1－60；乙酸乙酰乙酯0.1－5；二氧化钛5－30；电气石5－30。本发明的消除有害挥发性物质的制剂使用的分散介质为水而不是有机溶剂，通过合成反应得到的产物为无毒水性液体，使用后不会产生二次污染，此外，本发明产品的生产工艺简单，而且使用方便。

Description

一种有害挥发物的消除剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种消灭有害化学物质的制剂及其制备方法，特别涉及一种消除甲醛、苯、氨等有害物质的消除剂及其制备方法。

背景技术

随着人民生活水平的不断提高，装饰装修、购置新家具、购买汽车已成为人们生活中平常的事情。装饰装修和家具制造中往往大量使用涂料和各类人造板。涂料中常常含有苯类及其他有机挥发物，人造板如胶合板、细木工板、中密度纤维板、刨花板等，大都是使用甲醛系胶粘剂、主要是脲醛树脂胶粘剂制造的，存在着甲醛释放问题，常常成为室内空气污染的主要来源。另外，其他一些装饰材料，如墙布、地毯等在制造时也使用了胶粘剂与涂料，也有可观的甲醛及其他有机挥发物释放。总之，室内空气中的甲醛及其他有机挥发物污染的来源很多，尤其是目前我国城市、农村新装修的家居中甲醛及其他有机挥发物污染非常严重，普遍高出国家标准数倍。

同时，中国装饰协会室内空气监测中心曾经对200辆新车进行检测，结果发现，若参照室内空气质量标准，有近九成的汽车都存在车内空气甲醛或苯含量超标的问题，大部分车辆甲醛超标都在5-6倍以上。

甲醛对眼、粘膜和呼吸道有刺激作用，会引起慢性呼吸道疾病、过敏性鼻炎、免疫功能下降等，导致睡眠不安；甲醛被认为是潜在的致癌物质，可能是鼻癌、咽喉癌、皮肤癌的诱因；长期吸入超量的苯、二甲苯会引发贫血和白血病。因此，消除甲醛、苯等有机挥发物污染，净化室内、车内空气越来越引起人们的重视。目前，人们消除室内、车内空气中有机挥发物污染的主要方法是使用甲醛等有机挥发物消除剂。但是，目前市场上销售的产品以及专利技术产品存在着价格高、效果差的问题，在一定时间内的甲醛等的消除量有限，而且效果的持久性差。例如，公开号为CN1404891A的专利申请文献中公开的甲醛消除剂由于使用了酰肼类化合物，因此价格昂贵；公开号为CN1526470A的发明专利申请文献中公开一种甲醛消除剂，其效果不是很理想，甲醛消除率只有78％。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种对甲醛、苯、氨等有害的有机挥发物消除率高、效果持久而且制备成本较低的消除剂及其制备方法。

为实现本发明的目的，一方面本发明提供一种有害挥发物的消除剂，包括以下重量份配比的原料：

分散介质500-650；酸类化合物：20-160；多元胺类化合物：100-400；盐类化合物：10-80；水性树脂：1-60；乙酸乙酰乙酯：0.1-5；二氧化钛5-30；电气石5-30。

其中，所述原料的重量份配比优选为：分散介质550-620；酸类化合物80-120；多元胺类化合物200-300；盐类化合物30-60；水性树脂4-50；乙酸乙酰乙酯0.5-3；二氧化钛10-20；电气石10-20。

其中，分散介质选择为水；酸类化合物选择为无机酸或有机酸；多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种；盐类化合物为氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵中的一种或多种与锆盐化合物混合组成；水性树脂选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。

特别是，原料中分散介质优选蒸馏水、去离子水或井水；酸类化合物选择磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

特别是，锆盐选自碳酸锆、硫酸锆、氧氯化锆、磷酸锆中的一种或多种；锆盐占盐类化合物总量的3-15％。

另一方面，本发明提供一种有害挥发物消除剂的制备方法，包括以下顺序进行的步骤：

1)按以下重量份配比进行原料备料：分散介质500-650；酸类化合物：20-160；多元胺类化合物：100-400；盐类化合物：10-80；水性树脂：1-60；乙酸乙酰乙酯：0.1-5；二氧化钛5-30；电气石5-30；

2)将上述原料中全部的酸类化合物和多元胺类化合物以及一半的分散介质加入反应器中，搅拌均匀，加热升温至75-105℃，反应至反应液的pH＝5.0-7.5；

3)加入剩余的分散介质以及盐类化合物、水性树脂，降温至35-55℃，保温反应30-50分钟；

4)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯、二氧化钛和电气石，搅拌均匀；

5)球磨机中研磨均匀后出料。

其中，步骤1)中原料重量份配比选择为：分散介质550-620；酸类化合物80-120；多元胺类化合物200-300；盐类化合物30-60；水性树脂4-50；乙酸乙酰乙酯0.5-3；二氧化钛10-20；电气石10-20。

其中，步骤1)中所述原料分散介质选择为水；酸类化合物选择为无机酸或有机酸；多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种；盐类化合物为氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵中的一种或多种与锆盐混合组成；水性树脂选自聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。

特别是，步骤1)中的原料分散介质优选蒸馏水、去离子水或井水；酸类化合物选择为磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

特别是，锆盐选自碳酸锆、硫酸锆、氧氯化锆、磷酸锆中的一种；锆盐占盐类化合物总量的3-15％。

其中，步骤2)中的温度选择为85-95℃，反应液的pH值选择为6.0-6.5；

其中，步骤4)中的二氧化钛为锐钛矿，粒径为20-60纳米；电气石粒径选择在2000-4000目。

本发明的优点体现在以下方面：

1、由于本发明使用的分散介质为水而不是有机溶剂，因此通过合成反应得到的产物以及与甲醛反应后的生成物均为无毒物质，最终产品为无毒水性液体，使用后不会产生二次污染。

2、本发明产品具有快速消除甲醛的功效，同时能够消除苯、氨等有害物质，使用30分钟后甲醛消除率就可达80％以上，而且持久性好。

3、本发明产品生产工艺简单，使用方便。

具体实施方式

实施例1

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                  569kg

磷酸(85％)          80kg

柠檬酸              20kg

尿素                240kg

三聚氰胺                  30kg

氯化铵                    20kg

碳酸锆                    3kg

聚乙烯醇(1799)            30kg

乙酸乙酰乙酯              0.6kg

二氧化钛                  5kg

电气石                    5kg

2)将上述原料中全部的磷酸、柠檬酸、尿素和三聚氰胺顺序加入装有50％的水的反应器中，搅拌均匀，加热升温至95℃，反应至物料的pH＝6.0-6.5。

3)加入剩余的水以及全部的氯化铵、碳酸锆和聚乙烯醇，搅拌均匀，降温至45℃，保温反应40分钟。

4)降温至30℃，加入全部的乙酸乙酰乙酯、二氧化钛和电气石，混合均匀，得到混合物。

5)将混合物置于球磨机中，研磨30分钟，出料、包装，即成为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            乳白色粘液

固体含量(％)：    40-48％

pH值：            5.5-7.0

有效期(年)：      2

实施例2

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                500kg

甲酸(85％)        3kg

没食子酸(92％)    18kg

尿素              150kg

双氰胺            20kg

磷酸铵            30kg

碳酸锆            2kg

羧甲基纤维素      4kg

乙酸乙酰乙酯              0.1kg

二氧化钛                  30kg

电气石                    30kg

2)将上述原料中的全部的硫酸、没食子酸、尿素、双氰胺顺序加入装有50％的水的反应器中，搅拌均匀，加热升温至90℃，反应至原料的pH＝6.0-6.5。

3)加入剩余的水以及全部的磷酸胺、碳酸锆和羧甲基纤维素，搅拌均匀，降温至55℃，保温反应30分钟。

4)然后降温至30℃，加入全部的乙酸乙酰乙酯、二氧化钛、电气石，混合均匀，得到混合物。

5)将混合物置于球磨机中，研磨30分钟，出料、包装，即成为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            乳白色粘液

固体含量(％)：    25-35％

pH值：            6.0-7.0

有效期(年)：      2

实施例3

1)按以下重量份配比进行原料备料：

水                   650kg

乙酸(95％)           150kg

甲酸(85％)           10kg

尿素                 350kg

双氰胺               30kg

硫酸铵               40kg

碳酸锆               2kg

聚丙烯酰胺           6kg

乙酸乙酰乙酯         2.2kg

二氧化钛             17kg

电气石               17kg

2)将上述原料中的全部的乙酸、甲酸、尿素、双氰胺顺序加入装有50％的水的反应器中，搅拌均匀，加热升温至100℃，反应至原料的pH＝6.0-6.5。

3)加入剩余的水以及全部的硫酸铵、碳酸锆和聚丙烯酰胺，搅拌均匀，降温至50℃，保温反应35分钟。

4)然后降温至30℃，加入全部的乙酸乙酰乙酯、二氧化钛、电气石，混合均匀，得到混合物。

5)将混合物置于球磨机中，研磨30分钟，出料、包装，即成为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：              乳白色粘液

固体含量(％)：      45-55％

pH值：              6.0-7.0

有效期(年)：        2

实施例4

1)按以下重量份配比进行原料备料：

蒸馏水                 550kg

乙酸(95％)             50kg

柠檬酸                 30kg

尿素                   70kg

三聚氰胺               30kg

乙酸铵                 60kg

碳酸锆                 3kg

丙烯酸-丙烯酰胺共聚物  5kg

乙酸乙酰乙酯           1.5kg

二氧化钛               20kg

电气石                 20kg

2)将上述原料中的全部的乙酸、柠檬酸、尿素、三聚氰胺顺序加入装有50％的水的反应器中，搅拌均匀，加热升温至95℃，反应至原料的pH＝6.0-6.5。

3)加入剩余的水以及全部的乙酸铵、碳酸锆和丙烯酸-丙烯酰胺共聚物，搅拌均匀，降温至45℃，保温反应40分钟。

4)然后降温至30℃，加入全部的乙酸乙酰乙酯、二氧化钛、电气石，混合均匀，得到混合物。

5)将混合物置于球磨机中，研磨30分钟，出料、包装，即成为本发明产品。

产品的技术指标：

外观：            乳白色粘液

固体含量(％)：    30-35％

pH值：            6.0-7.0

有效期(年)：      2

对照例1

选用市售大鹿牌甲醛捕捉剂作为本发明的对照例。市售大鹿牌甲醛捕捉剂的质量性能指标如下：

外观：              无色透明液体

固体含量(％)：      20-30％

pH值：              6.0-7.0

有效期(年)：        2

实验例1

将本发明实施例1-4的有害物质消除剂和对照例1的大鹿牌甲醛消除剂分别喷涂于16mm厚、400×400mm的细木工板的表面，喷涂量为30g/m²。然后与未喷涂任何消除剂的细木工板一起进行甲醛释放量检测，采用的检测方法为干燥器法，检测结果如表1所示。

表1有害物质消除剂在细木工板上的甲醛消除效果

检测样品	涂布量(g/m2)	24小时后		30天后
						甲醛释放量(mg/L)	甲醛消除率(％)	甲醛释放量(mg/L))	甲醛消除率(％)
		实施例1	30	未检出	100					未检出	100
实施例2	30					未检出	100	未检出	100
		实施例3	30	未检出	100					未检出	100
实施例4	30					未检出	100	未检出	100
		对照例	30	0.12	97.4					4.1	11.3
未喷涂的细木工板	0					4.62	/	4.62	/

由表1中可以看出，本发明有害物质消除剂对细木工板释放的甲醛的消除率非常高，在使用24小时后达到100％，而且与市场上现有的甲醛消除剂相比，其甲醛消除效果更加持久，在使用30天后，本发明的甲醛消除率仍然维持在100％，而现有产品的甲醛消除效果较差，甲醛消除率下降到了11.3％。

实验例2

将本发明实施例1-4的有害物质消除剂和对照例大鹿牌甲醛消除剂分别喷涂于100×100mm纸张上，喷涂量为2g，将喷涂有本发明消除剂、对照例甲醛消除剂的纸张和未做喷涂处理的空白纸张分别放入相应的体积为1L的广口瓶中，广口瓶中分别加入苯或氨，使其浓度在10ppm左右，盖严广口瓶瓶盖，静置24h后，采用便携式PGM-7600挥发性有机气体检测仪及Z-800氨气监测仪进行苯、氨含量检测。检测结果如表2所示。

表2有害物质消除剂消除苯、氨效果(24小时)

检测样品	苯(ppm)	消除率％	氨(ppm)	消除率％
					实施例1	1.5	85	1.8	82
实施例2	1.8	82	1.9	81
					实施例3	1.6	84	1.4	86
实施例4	1.9	81	1.7	83
					对照例	8.8	12	8.4	16
空白纸张	9.0	10	9.2	8

由表2中可以看出，本发明有害物质消除剂对苯、氨的消除率非常高，在使用24小时后可达到80％以上，而市售产品则效果较差，对苯、氨基本无消除作用。

Claims (10)

1.一种用于有害挥发物的消除剂，包括以下重量份配比的原料：分散介质500-650；酸类化合物20-160；多元胺类化合物100-400；盐类化合物10-80；水性树脂1-60；乙酸乙酰乙酯0.1-5；二氧化钛5-30；电气石5-30。

2.如权利要求1或2所述的消除剂，其特征是：所述分散介质为水。

3.如权利要求1或2所述的消除剂，其特征是：所述酸类化合物为无机酸或有机酸，选自磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

4.如权利要求1或2所述的消除剂，其特征是：所述多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种。

5.如权利要求1或2所述的消除剂，其特征是：所述盐类化合物为氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵中的一种或多种与锆盐化合物混合组成。

6.如权利要求1或2所述的消除剂，其特征是所述水性树脂是聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、丙烯酸-丙烯酰胺共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚物中的一种或多种。

7.一种制备如权利要求1所述的消除剂的方法，包括以下顺序进行的步骤：

1)将所述原料中的酸类化合物、多元胺类化合物的全部以及分散介质的一半加入反应器中，开动搅拌，加热到75-105℃，反应至pH＝5.0-7.5；

2)加入剩余的分散介质以及盐类化合物、水性树脂，在35-55℃下保温30-50分钟；

3)降温至30℃以下，加入乙酸乙酰乙酯、二氧化钛、电气石，研磨后出料。

8.如权利要求7所述的方法，其特征是：所述分散介质为水；所述酸类化合物为无机酸或有机酸，选自磷酸、甲酸、乙酸、柠檬酸和没食子酸中的一种或多种。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征是：所述多元胺类化合物选自尿素、三聚氰胺、双氰胺中的一种或多种。

10.如权利要求8或9所述的方法，其特征是：所述盐类化合物选自氯化铵、磷酸铵、硫酸铵、乙酸铵中的一种或多种与锆盐化合物混合组成。