CN106474868A - 一种空气净化液及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气净化液及其制备方法，其原料重量份数为：甘油为1～50重量份，聚乙二醇为1～15重量份，树状聚合物为0.5～5重量份，咪唑阳离子液体为0.1～5重量份，咪唑烷酮为0.5～10重量份，pH调节剂为0.1～5重量份，去离子水为余量；将甘油、聚乙二醇加入去离子水中，搅拌至溶液呈均匀透明，在形成的均匀透明溶液中，加入树状高分子，搅拌至溶液呈均匀透明，加入pH调节剂将溶液pH调整至6.5～8.5，搅拌均匀，加入咪唑阳离子液体组分和咪唑烷酮，搅拌均匀。即得净化液成品。本发明使用方便：将本发明的空气净化液注入喷洒瓶中即可操作，简单方便；安全可靠：对人体安全，对物件没有损害；净化效率高：对甲醛、TVOCs的净化能力均在90％以上。

Description

一种空气净化液及其制备方法

技术领域

本发明涉及空气净化技术领域，具体的说，是一种空气净化液及其制备方法。

背景技术

在室内空间以及家具、墙壁、地板、沙发、橱柜上喷晒空气净化液，可以快速除去空气中污染物，提供健康的居住环境。目前已有各种主要针对空气中的甲醛的空气净化液，根据作用机制主要有：(1)氧化型，主要成分与消毒液相似，如添加二氧化氯、次氯酸钠、亚氯酸钠等各种氧化剂，利用氧化剂的强氧化性将甲醛氧化除去。这类净化液存在强氧化性的安全问题，可能对人体和家具等用具造成伤害和损害。(2)光催化型，是将二氧化钛等光催化剂分散在水中得到的，优点是长效性好；缺点是净化速度慢，还可能有有害中间产物生成，并且会对家具如漆面等造成损害。(3)吸附型，可快速吸附各种污染物，但由于存在于水中的吸附剂喷晒后自然干燥，存在吸附能力较差、气温升高或污染物浓度下降时再脱附释放等不足。(4)吸收反应型，利用净化液中的组分对污染物快速吸收并通过各种作用(如络合、加合)固定污染物，这些作用一般不是将污染物化学转化成无害物质，存在再释放的可能性。很多净化液是将以上方法集成在一起。本发明添加具有笼状结构的树枝形高分子，树枝形高分子除本身具有一定的吸收、吸附净化作用外，在本发明中主要起到组装咪唑阳离子液体和咪唑烷酮等净化活性组分，通过树枝形高分子的空腔笼的组装作用，使得固定的污染物不容易再释放，提高净化效率。

树枝形聚合物也称树枝形高分子，它是一类围绕中心核，外围可修饰大量官能团的聚合物。分子本身具有纳米尺寸和分子内存在尺寸较大的空腔(笼状结构)等特点。树枝形聚合物每生长一代便具有一层结构，这种类核壳结构使分子内具有一定的空腔，这些空腔的存在有利于吸收和吸附甲醛、甲苯等小分子物质，从而起到净化居室环境的作用。吸收和吸附形式如下式，这种吸附甲醛分子的作用也适用于本发明净化液中的咪唑阳离子液体和咪唑烷酮等净化活性组分在空腔内的组装。

离子液体是指由有机阳离子与无机或者有机阴离子组成的在室温或者室温附近呈液态的化合物。离子液体具有的许多特殊的性能，如良好的热稳定性和化学稳定性，对很多化学物质包括有机物和无机物具有很好的溶解性。因此用离子液体可净化居室空气，还可降低空气中二氧化碳浓度。

聚乙二醇溶解在水中，能形成胶束，这种胶束有助于包裹TVOCs、甲醛之类的小分子，从而起到净化居室空气的作用。

甘油本身有一定的吸收空气污染物的能力，在本发明中，甘油和聚乙二醇主要起混合助溶剂作用，促进树枝形高分子和咪唑阳离子液体在水中的溶解。

目前市售的空气净化液净化能力有所不足，有的对甲醛净化能力很强却对TVOCs净化能力弱，有的对TVOCs净化能力强却对甲醛净化能力弱，因此本领域需要一种高效的既能净化甲醛又能净化TVOCs的净化液，并且固定的污染物能不再释放。本发明提供一种具有高效净化甲醛、TVOCs的净化液。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空气净化液及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种空气净化液，其原料重量份数为：

所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000或者其组合物。

所述的树状聚合物为二代、三代和四代芳醚树枝形聚合物或者组合物。

所述的二代、三代和四代芳醚树枝型聚合物的具有与水亲和性好的醚键和大量亲水的羧酸基团的空腔(笼状)结构特点，其化学结构式为：

所述的咪唑阳离子液体为烷氧基取代或烷基取代咪唑阳离子的氯化物或硝酸盐。

所述的pH调节剂为氨水、乙二胺、二乙醇胺、氢氧化钠。

最终净化液为近中性或弱碱性，pH为6.5～8.5。

所述的树状聚合物可按照Frechet的方法合成得到。

所述的咪唑阳离子液体是烷基或烷氧基取代的咪唑阳离子的氯化物或硝酸盐，可以为烷基取代的咪唑阳离子的氯化物，烷基取代的咪唑阳离子的硝酸盐，烷氧基取代的咪唑阳离子的氯化物，烷氧基取代的咪唑阳离子的硝酸盐中的一种；具体为：如氯化1-甲氧基-3-甲基咪唑、氯化1-甲氧基-3-甲氧基咪唑、氯化1-甲基-3-甲基咪唑、1-甲氧基-3-甲基咪唑硝酸盐等。

一种空气净化液的制备方法，其具体步骤为：

将甘油、聚乙二醇加入去离子水中，搅拌至溶液呈均匀透明。

在形成的均匀透明溶液中，加入树状高分子，搅拌至溶液呈均匀透明。

加入pH调节剂将溶液pH调整至6.5-8.5，搅拌均匀。

加入咪唑阳离子液体组分和咪唑烷酮，搅拌均匀。即得净化液成品。

使用方法：在室内空间以及家具、墙壁、地板、沙发、橱柜上喷晒本发明空气净化液，室内空间按照约3～10ml/立方米的用量；物体表面喷洒量约为5～50ml/平方米，根据污染程度不同，可有适当调整，也可以多次喷洒。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)使用方便：将本发明的空气净化液注入喷洒瓶中即可操作，简单方便。

(2)安全可靠：本发明的空气净化液，对人体安全，对物件没有损害。

(3)净化效率高：本发明的空气净化液，对甲醛、TVOCs的净化能力均在90％以上。

(4)本发明的空气净化液，不仅能净化甲醛、TVOCs而且还能消除H2S等异味，降低密闭室内空间的CO₂。

(5)本发明的空气净化液，粘度适中，便于喷晒，不会堵喷头或喷嘴。

(6)本发明的空气净化液喷洒净化空气后，在温度升高和空气洁净时，不会在发生污染物的再释放。

具体实施方式

以下提供本发明一种空气净化液及其制备方法的具体实施方式。

实施例1

一种空气净化液，其配方为：

一种空气净化液的制备方法，具体步骤为：

在反应器中加入79重量份的去离子水，再加入10重量份的甘油，5重量份的聚乙二醇600，搅拌均匀，再加三代芳醚树枝形聚合物2重量份，搅拌均匀。

再加乙二胺1重量份，搅拌均匀。再加氯化1-甲基-3-甲氧基咪唑1重量份和咪唑烷酮2重量份，搅拌均匀即得成品。

实施例2

一种空气净化液，其配方为：

一种空气净化液的制备方法，具体步骤为：

在反应器中加入71.5重量份的去离子水，再加入1重量份的甘油，12重量份的聚乙二醇400，3重量份的聚乙二醇800，搅拌均匀，再加四代芳醚树枝形聚合物0.5重量份，搅拌均匀。

再加乙二胺1重量份，搅拌均匀。再加氯化1-甲氧基-3-甲氧基咪唑5重量份和咪唑烷酮6重量份，搅拌均匀即得成品。

实施例3

一种空气净化液，其配方为：

一种空气净化液的制备方法，具体步骤为：

在反应器中加入40.5重量份的去离子水，再加入50重量份的甘油，0.5重量份的聚乙二醇600，0.5重量份的聚乙二醇100搅拌均匀，再加三代芳醚树枝形聚合物5重量份，搅拌均匀。

再加乙二胺0.5重量份，搅拌均匀。再加1-甲基-3-甲氧基咪唑硝酸盐2.5重量份和咪唑烷酮0.5重量份，搅拌均匀即得成品。

对照例1

具体制备步骤为：

在反应器中加入81重量份的去离子水，再加入8重量份的甘油，6重量份的聚乙二醇600，搅拌均匀，搅拌均匀。再加乙二胺1重量份，搅拌均匀。再加氯化1-甲基-3-甲氧基咪唑1.5重量份和咪唑烷酮2.5重量份，搅拌均匀即得成品。

检测试验：

甲醛检测试验：在两个2.5×2.5×2.0m的用玻璃搭建的检测室内，内置风扇和加热板，编号甲、乙检测室；取四块50×50cm的玻璃板，将净化液喷在玻璃板上、晾干，重复喷涂三次；将4块喷涂了净化液的玻璃板倾斜靠置在甲检测室的四角，乙检测室中同样放四块不喷净化液的玻璃板。关闭密封甲、乙两检测室，用注射器取20ml 37％-40％甲醛溶液通过位于加热板上方的进样小孔注入检测室中，控制加热板的温度为35℃，室温为26℃，检测室的温度为28℃。分别在0.5小时和24小时，通过空气取样器取样，再用乙酰丙酮分光光度法测定甲醛的浓度。扣除乙检测室的空白后计算甲醛的净化效率。具体方法参见GB50325-2015。

甲苯净化效率测试：甲苯净化率测试方法基本同上述的甲醛净化率测试方法，注入的甲苯量为10ml。甲苯的分析是直接用微量进样器从甲、乙两检测室的取样口取样,进行气相色谱分析甲苯，采用氢火焰检测器。

再释放测试：将甲乙两个检测室用新鲜空气置换；将喷涂好净化液的玻璃板放入一个箱子，箱子中喷洒甲醛溶液，并且将4个加入了甲醛溶液的蒸发皿放入箱子中，密封；24小时后将甲醛处理过的玻璃板放入检测室；24小时取样测试检测室里的甲醛和甲苯浓度，测得的释放称为洁净释放，表示当空气中污染物浓度很低时净化液的再释放；洁净释放试验结束后，开启加热板并将加热板的温度升至120℃，室温为26℃，此时检测室温度为50℃，24小时后取样测试检测室里的甲醛和甲苯浓度，测得的释放称为升温释放，表示当温度升高时净化液的再释放。测试结果汇总如下表。

从表中的结果可知，通过本发明采用的树枝形高分子的组装作用，不但提高了净化效果，而且避免了在空气中污染物浓度较低时的再释放，也显著抑制了在高温时污染物的再释放。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种空气净化液，其特征在于，其原料重量份数为：

2.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的聚乙二醇为聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇1000或者其组合物。

3.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的树状聚合物为二代、三代和四代芳醚树枝形聚合物或者组合物。

4.如权利要求3所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的二代、三代和四代芳醚树枝型聚合物的具有与水亲和性好的醚键和大量亲水的羧酸基团的空腔结构特点，其化学结构式为：

5.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的咪唑阳离子液体为烷氧基取代或烷基取代咪唑阳离子的氯化物或硝酸盐。

6.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的pH调节剂为氨水、乙二胺、二乙醇胺、氢氧化钠。

7.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，最终净化液为近中性或弱碱性，pH为6.5～8.5。

8.如权利要求1所述的一种空气净化液，其特征在于，所述的咪唑阳离子液体是烷基取代的咪唑阳离子的氯化物，烷基取代的咪唑阳离子的硝酸盐，烷氧基取代的咪唑阳离子的氯化物，烷氧基取代的咪唑阳离子的硝酸盐中的一种。

9.如权利要求1所述的一种空气净化液的制备方法，其特征在于，其具体步骤为：

将甘油、聚乙二醇加入去离子水中，搅拌至溶液呈均匀透明；

在形成的均匀透明溶液中，加入树状高分子，搅拌至溶液呈均匀透明；

加入pH调节剂将溶液pH调整至6.5～8.5，搅拌均匀；

加入咪唑阳离子液体组分和咪唑烷酮，搅拌均匀，即得净化液成品。

10.如权利要求1所述的一种空气净化液的使用方法，其特征在于，其具体步骤为：在室内空间以及家具、墙壁、地板、沙发、橱柜上喷晒空气净化液，室内空间按照约3～10ml/立方米的用量；物体表面喷洒量约为5～50ml/平方米。