CN102671336B

CN102671336B - 一种高效中性甲醛捕捉剂及其制备方法

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Publication number: CN102671336B
Application number: CN201210134035.5A
Authority: CN
Inventors: 刘宽冠; 王宝卫; 张显
Original assignee: WENZHOU WINTOP BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WENZHOU WINTOP BIOLOGICAL TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-05-02
Filing date: 2012-05-02
Publication date: 2015-06-24
Anticipated expiration: 2032-05-02
Also published as: CN102671336A

Abstract

本发明提供了一种高效中性甲醛捕捉剂，由去离子水、三聚氰胺、福尔马林溶液、水杨酸甲酯、异戊醇、聚山梨酯、亚磷酸二乙酯、十二烷基苯磺酸钠和活性炭组成。本发明还提供了高效中性甲醛捕捉剂的制备方法。本高效中性甲醛捕捉剂能迅速与甲醛发生反应，形成无毒无害、稳定性好的无色透明液体，同时不会对环境产生二次污染。其原材料成本低，生产工艺简单易行，使用简单方便。

Description

一种高效中性甲醛捕捉剂及其制备方法

技术领域

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种高效中性甲醛捕捉剂及其制备方法。

背景技术

装修过程中使用的胶合板、刨花板等人造板材，和装饰用的贴墙纸、贴墙布以及油漆等材料，都不可避免地会残留甲醛。近年来，随着这些装修材料的大量使用，伴随而来的室内甲醛污染一直是人们关注的问题。人们长期接触低剂量甲醛会引起慢性呼吸道疾病，甲醛浓度高时可引起体质下降，免疫力下降，易于感冒、脱发、食欲锐减、体重减轻、浑身无力、头痛、心绞痛和失眠等，严重者还会引起细胞核基因突变、DNA单键交联和DNA与蛋白质交联及抵制DNA损伤的修复等。因此，净化室内空气，对甲醛释放量的控制刻不容缓。

甲醛捕捉剂又称甲醛清除剂、甲醛消纳剂或甲醛捕获剂，是含有在一定条件下能与甲醛发生化学反应的化合物的水溶液，如酰胺类、酚肼类、有机胺类、无机铵盐类等的水溶液及其混合物。这些物质能与甲醛进行络合、氧化、加成等反应来破坏、分解甲醛，使二者反应生成水、二氧化碳及无毒的反应产物，从而达到消除甲醛的目的。申请号为92107276.7的中国专利文献《AU甲醛捕捉剂生产工艺》，申请号为200410037055.6的中国专利文献《一种甲醛捕捉剂及其制备方法》，申请号为200780002589.7的中国专利文献《甲醛捕捉剂、除臭性组合物、除臭性溶液及木质材料》，申请号为200810232101.6的中国专利文献《一种甲醛捕捉剂及其制备方法》中均公开了一种基于尿素、乙二胺等胺类化合物为主要成分的甲醛捕捉剂，这类甲醛捕捉剂虽然对甲醛的去除显著，但是过量使用该类化合物会造成氨的再次污染，使室内氨的味道强烈，不易除去。申请号为03100568.3的中国专利文献《一种新型甲醛捕捉剂及其制备方法》中公开了一种以茶多酚等天然产物为主要成分的甲醛捕捉剂，这类甲醛捕捉剂虽然无二次污染，但是该成分提取困难，效果有限，不易大规模应用。申请号为200910050175.2的中国专利文献《一种新型高效的甲醛清除剂》中公开了一种以碱性氨基酸及酰肼类为清除剂的甲醛清除剂，这类甲醛清除剂虽然能够清除建材中暂未释放的甲醛，达到长期、永久清除甲醛的目的，但是该清除剂呈碱性，会对家具造成腐蚀作用，同时该清除剂含有有机溶剂，会对环境造成进一步污染。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种不产生二次污染、原材料成本低、环保的中性甲醛捕捉剂；本发明同时提供了该甲醛捕捉剂的制备方法。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种高效中性甲醛捕捉剂，其特征在于各组分的重量配比为：三聚氰胺5～10份，福尔马林溶液0.1～0.3份，水杨酸甲酯0.1～0.2份，异戊醇0.5～1.5份，聚山梨酯0.1～0.2份，亚磷酸二乙酯0.5～1.5份，十二烷基苯磺酸钠0.4～0.6份，活性炭0.4～0.6份，去离子水86.5～92.5份。

作为上述技术方案的优化：三聚氰胺6.5份，福尔马林溶液0.2份，水杨酸甲酯0.15份，异戊醇1份，聚山梨酯0.15份，亚磷酸二乙酯1份，十二烷基苯磺酸钠0.5份，活性炭0.5份，去离子水90份。

所述福尔马林溶液的质量分数为37％，聚山梨酯为吐温-80。

一种高效中性甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)将按重量计86.5～92.5份的去离子水、5～10份的三聚氰胺和0.1～0.3份的福尔马林溶液，加入到搅拌器内，在60～65摄氏度下搅拌6～12小时至三聚氰胺全部溶解，得到反应液；其中，所述福尔马林溶液的质量分数为37％；

(2)将步骤(1)中得到的反应液冷却至20～40摄氏度，再向反应液内依次加入按重量计0.1～0.2份的水杨酸甲酯、0.5～1.5份的异戊醇、0.1～0.2份的聚山梨酯、0.5～1.5份的亚磷酸二乙酯、0.4～0.6份的十二烷基苯磺酸钠和0.4～0.6份的活性炭，搅拌至物料全部溶解；

(3)将步骤(2)中获得的反应液继续搅拌8～12小时；

(4)将步骤(3)搅拌后的反应液冷却降温至0～5摄氏度，静置6～12小时后，将反应液减压抽滤，所得无色透明液体即为高效中性甲醛捕捉剂。

本发明的有益效果在于：

1、本发明所述甲醛捕捉剂的主要原料为三聚氰胺，该化合物性质稳定(分解温度高达354摄氏度)，本身无色无味，大量使用，不会对环境产生二次污染。同时本发明产生的关键中间体，热稳定性较高，该化合物开始分解的温度远高于室温(165摄氏度)，到242摄氏度才完全分解，同时该中间体本身无色无味，大量使用，不会对环境产生二次污染。

2、本发明所述甲醛捕捉剂能迅速与甲醛发生反应，形成无毒无害、稳定性好的无色透明液体(多羟基物的水溶液)。

3、本发明所述甲醛捕捉剂的吸收效率高，能够消除空气中游离甲醛和降低装修产品中甲醛的释放量，同时可提高装修产品中甲醛的稳定性，从而解决室内装修后的甲醛污染，有利于人们的身体健康。

4、本发明所述甲醛捕捉剂在吸收甲醛的同时，也可作为空气清新剂，对室内的空气质量进行改善。

5、本发明所述甲醛捕捉剂为pH值呈中性的水性溶液(pH＝7～7.5)，无腐蚀作用，不会对装修产品产生损害。

6、本发明所述甲醛捕捉剂由无毒无害的化合物组成，不会通过呼吸系统对人体造成伤害。

7、本发明的原材料成本低，而且生产工艺简单易行，使用简单方便。

附图说明

图1为中间体(I)的热分析图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明，下述实施例中每份重量为一千克。

实施例一：

一种高效中性甲醛捕捉剂，组分按重量计为6.5份的三聚氰胺；0.2份的福尔马林溶液；0.15份的水杨酸甲酯；1份的异戊醇；0.15份的聚山梨酯；1份的亚磷酸二乙酯；0.5份的十二烷基苯磺酸钠；0.5份的活性炭；90份的去离子水。其中，所述福尔马林溶液的质量分数为37％，聚山梨酯选用吐温-80。

制备方法为：

(1)将所述重量的去离子水、三聚氰胺和福尔马林溶液，加入到搅拌器内，在65摄氏度温度下均匀搅拌12小时后三聚氰胺全部溶解，得到含有中间体(I)的反应液；

其中，中间体(I)为2-(二羟甲基)氨基-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪

中间体(I)的热分析图如图1所示，其热稳定性较高，开始分解的温度远高于室温(165摄氏度)，到242摄氏度才完全分解。

中间体(I)的元素分析为：

实测值 C％ 32.26 H％ 5.41 N％ 45.14

计算值 C％ 32.30 H％ 5.45 N％ 45.11

IR(cm^-1)3350(NH，OH)，2963(CH)，1568(C＝N)，1379，999，814，608

¹H NMR(δ，ppm)6.05(s，4H，NH₂)，5.12(s，4H，CH₂)，3.78(br，2H，OH)

¹³C NMR(δ，ppm)167.3，166.9，77.2

MS(m/z)185.09([M-H]⁺，5％)

(2)将含有中间体(I)的反应液冷却至室温(20摄氏度)，再依次加入所述重量的水杨酸甲酯、异戊醇、聚山梨酯、亚磷酸二乙酯(作为稳定剂)、十二烷基苯磺酸钠(作为表面活性剂)和活性炭，搅拌至物料全部溶解；

(3)将步骤(2)中获得的反应液继续搅拌8小时；

(4)将步骤(3)搅拌后的反应液冷却降温至0摄氏度，静置12小时后，将反应液减压抽滤，所得无色透明液体，即为本发明所述的高效中性甲醛捕捉剂。

实施例二：

一种高效中性甲醛捕捉剂，组分按重量计为5份的三聚氰胺；0.1份的福尔马林溶液；0.1份的水杨酸甲酯；0.5份的异戊醇；0.2份的聚山梨酯；1.5份的亚磷酸二乙酯；0.6份的十二烷基苯磺酸钠；0.4份的活性炭；86.5份的去离子水。其中，所述福尔马林溶液的质量分数为37％，聚山梨酯选用吐温-80。

制备方法为：

(1)将所述重量的去离子水、三聚氰胺和福尔马林溶液，加入到搅拌器内，在65摄氏度温度下均匀搅拌6小时，直至三聚氰胺全部溶解，得到含有中间体(I)的反应液；

其中，中间体(I)为2-(二羟甲基)氨基-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪(分析数据如实施例一所示)：

(2)将含有中间体(I)的反应液冷却至室温(40摄氏度)，再依次加入所述重量的水杨酸甲酯、异戊醇、聚山梨酯、亚磷酸二乙酯(作为稳定剂)、十二烷基苯磺酸钠(作为表面活性剂)和活性炭，搅拌至物料全部溶解；

(3)将步骤(2)中获得的反应液继续搅拌12小时；

(4)将步骤(3)搅拌后的反应液冷却降温至5摄氏度，静置6小时后，将反应液减压抽滤，所得无色透明液体，即为本发明所述的高效中性甲醛捕捉剂。

实施例三：

一种高效中性甲醛捕捉剂，组分按重量计为10份的三聚氰胺；0.3份的福尔马林溶液；0.2份的水杨酸甲酯；1.5份的异戊醇；0.1份的聚山梨酯；0.5份的亚磷酸二乙酯；0.4份的十二烷基苯磺酸钠；0.6份的活性炭；92.5份的去离子水。其中，所述福尔马林溶液的质量分数为37％，聚山梨酯选用吐温-80。

制备方法为：

(1)将所述重量的去离子水、三聚氰胺和福尔马林溶液，加入到搅拌器内，在63摄氏度温度下均匀搅拌9小时，直至三聚氰胺全部溶解，得到含有中间体(I)的反应液；

其中，中间体(I)为2-(二羟甲基)氨基-4，6-二氨基-1，3，5-三嗪(分析数据如实施例一所示)

(2)将含有中间体(I)的反应液冷却至室温(30摄氏度)，再依次加入所述重量的水杨酸甲酯、异戊醇、聚山梨酯、亚磷酸二乙酯(作为稳定剂)、十二烷基苯磺酸钠(作为表面活性剂)和活性炭，搅拌至物料全部溶解；

(3)将步骤(2)中获得的反应液继续搅拌10小时；

(4)将步骤(3)搅拌后的反应液冷却降温至3摄氏度，静置9小时后，将反应液减压抽滤，所得无色透明液体，即为本发明所述的高效中性甲醛捕捉剂。

实施例四：

以下结合具体实验来说明本实施例中所述的高效中性甲醛捕捉剂去除甲醛的效果：

实验一：

将上述制备完成的高效中性甲醛捕捉剂20mL置于100mL圆底烧瓶中，搅拌滴加1mL 37％的甲醛溶液，作用24h后，通过紫外分光光度法对比检测化合物对于甲醛的吸收，结果表明20mL本产品可以大量吸收溶液中的甲醛，并且生成了新的水溶性化合物。

向反应后的溶液中加入过量银离子可以生成大量白色沉淀，过滤掉该沉淀后，通过乙酰丙酮比色法测定滤液中的甲醛含量，结果表明：溶液中的甲醛含量几乎为零(＜10^-6mg/L)，说明本产品对于甲醛完全吸收。

实验二：

在装修后，室内游离甲醛的浓度大，气味刺眼刺鼻、刺喉，以致使人流泪、咳嗽。用本发明产品喷洒于室内，作用24h。处理前室内空气甲醛浓度为1mg/m³，处理时喷施量为25mL/m³，处理后室内空气甲醛浓度为0.06mg/m³，清除效果达到标准要求(0.08mg/m³)。

实验三：

长久未住人的室内，会有难闻的异味存在，其中就含有游离的甲醛，令人感觉不适。用本发明产品喷洒于室内，作用24h。处理前室内空气甲醛浓度为0.2mg/m³，处理时喷施量为25mL/m³，处理后室内空气甲醛浓度为0.04mg/m³，清除效果达到标准要求(0.08mg/m³)。

实验四：

装修用的衣柜、衣橱游离甲醛的浓度大，气味刺眼刺鼻、刺喉，以致使人流泪、咳嗽。用本发明产品喷洒于衣柜衣橱内外，作用24h。处理前衣橱内空气甲醛浓度为2.1mg/m³，衣橱外空气甲醛浓度为1.6mg/m³，处理时喷施量均为25mL/m³，处理后衣橱内外空气甲醛浓度均为0.06mg/m³，清除效果达到标准要求(0.08mg/m³)。

实验二、三、四处理前后空气的甲醛浓度，见表1所示。

表1

Claims

1.一种高效中性甲醛捕捉剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将按重量计86.5-92.5份的去离子水、5-10份的三聚氰胺和0.1-0.3份的福尔马林溶液，加入到搅拌器内，在60-65摄氏度下搅拌6-12小时至三聚氰胺全部溶解，得到反应液；其中，所述福尔马林溶液的质量分数为37％；

(3)将步骤(2)中获得的反应液继续搅拌8～12小时；