CN106700784A - 一种协同降解人造板甲醛的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种协同降解人造板甲醛的方法,具体是在纳米晶态纤维素胶体中加入醋酸锌、乙醇,经溶胶‑凝胶,得到纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体,将复合胶体分散至水溶性聚丙烯酸涂料中,制得水溶性降醛聚丙烯酸涂料,然后将其喷涂至人造板表面,干燥、制备得到降醛人造板。经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度下降率达65~88%。该方法以水溶性聚丙烯酸涂料为载体,利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性,协同降解人造板释放的甲醛,并且提高了聚丙烯酸涂料与人造板的结合性能,工艺简单,易于控制。
Description
技术领域
本发明涉及人造板降醛领域,具体涉及一种通过吸附及光催化协同降解人造板甲醛的方法。
背景技术
人造板的降醛处理一直是国内外研究的热点。通过对人造板表面进行处理可以降低人造板的甲醛释放量。专利ZL 200510041010.0将锐钛型纳米TiO2和树脂混合,均匀分散至浸渍纸中覆贴在人造板表面,降低人造板的甲醛释放量。但是,纳米TiO2为颗粒状物质,比表面积大,易团聚,进而影响降醛效果。水溶性聚丙烯酸涂料无毒、无味、化学稳定性高,而且具有成膜性好、涂膜坚韧、透明度高、色泽浅、优异的耐候性、耐腐蚀性和附着力高等优点,是一种低挥发性有机化合物(VOC)的绿色环保型产品。但是,目前水溶性聚丙烯酸涂料耐磨性较差且功能单一,很少应用在人造板的表面涂饰中。因此,提高水溶性聚丙烯酸涂料的耐磨性及功能性,可以促进水溶性聚丙烯酸涂料在人造板表面装饰中的应用。
纳米氧化锌作为光催化材料,具有无毒、高电子迁移率、化学性质稳定以及较高的催化活性等特点,常被用来作为涂料的改性剂,用以提高涂层光催化有机物的能力。在紫外光或可见光下,纳米氧化锌价带上的电子被激发到导带,形成电子-空穴对,与有机物反应生成自由基,将有机物氧化成水和二氧化碳。但是纳米氧化锌存在易团聚,难分散等缺点,影响其在涂料中的分散性,进而影响光催化的效率和涂料的施工性。
纳米晶态纤维素是一种直径为1~100nm、长度为几十到几百nm的刚性棒状纤维素,具备高纯度、高结晶度、高杨氏模量、高强度的特性,同时具有多级孔道结构、其表面含有多个可反应的羟基,易于接枝硅氧基、氨基、吸附电子等,因此在材料合成上展示出了优异的模板效应。
发明内容
本发明的目的:提供一种通过吸附及光催化协同降解人造板甲醛的方法。
本发明的技术解决方案:以纳米晶态纤维素为模板制备纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体,并将复合胶体均匀分散至水溶性聚丙烯酸涂料,制成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,然后将水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂在人造板表面,利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性,协同降解人造板中的甲醛。具体制备方法如下:
(1)按质量比0.2~0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水,充分混合、超声,得到质量分数为0.2~0.6%的纳米晶态纤维素胶体;
(2)按质量比1.3∶(1.6~3.6)∶(80~120)称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇,并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中,用氢氧化钠调节溶液pH至8~10,在70~80℃下反应4~5h,制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体;
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中,超声15~30min,然后在25~30℃搅拌12~24h,形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1~7∶100;
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面,在<60℃干燥烘干,制备得到降醛人造板,并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1~0.25μm。
本发明的优点:
(1)该方法以水溶性聚丙烯酸涂料为载体,利用纳米晶态纤维素的高吸附性与纳米氧化锌的光催化性,协同降解人造板释放的甲醛;
(2)利用纳米晶态纤维素的模板效应,有效改善纳米氧化锌的分散性,克服纳米氧化锌的团聚问题,并且提高了聚丙烯酸涂料的耐磨性及其与人造板的结合性能,工艺简单,易于控制。性能测试表明:经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度下降率达65~88%。
具体实施方式
实施例1,
(1)按质量比0.2∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水,充分混合、超声,得到质量分数为0.2%的纳米晶态纤维素胶体;
(2)按质量比1.3∶1.6∶80称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇,并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中,用氢氧化钠调节溶液pH至8,在70~80℃下反应4h,制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体;
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中,超声20min,然后在25~30℃搅拌12h,形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1∶100;
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面,在<60℃干燥烘干,制备得到降醛人造板,并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.05ppm,下降率达65%。
实施例2,
(1)按质量比0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水,充分混合、超声,得到质量分数为0.6%的纳米晶态纤维素胶体;
(2)按质量比1.3∶3.0∶100称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇,并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中,用氢氧化钠调节溶液pH至9,在70~80℃下反应4.5h,制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体;
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中,超声30min,然后在25~30℃搅拌18h,形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为5∶100;
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面,在<60℃干燥烘干,制备得到降醛人造板,并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.25μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.02ppm,下降率达88%。
实施例3,
(1)按质量比0.5∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水,充分混合、超声,得到质量分数为0.5%的纳米晶态纤维素胶体;
(2)按质量比1.3∶3.6∶120称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇,并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中,用氢氧化钠调节溶液pH至10,在70~80℃下反应5h,制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体;
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中,超声15min,然后在25~30℃搅拌24h,形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为7∶100;
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面,在<60℃干燥烘干,制备得到降醛人造板,并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.2μm。
经水溶性降醛聚丙烯酸涂料涂饰后人造板甲醛浓度为0.04ppm,下降率达72%。
Claims (2)
1.一种协同降解人造板甲醛的方法,其特征在于按以下步骤进行:
(1)按质量比0.2~0.6∶100称取纳米晶态纤维素、蒸馏水,充分混合、超声,得到质量分数为0.2~0.6%的纳米晶态纤维素胶体;
(2)按质量比1.3∶(1.6~3.6)∶(80~120)称取步骤(1)的纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌、无水乙醇,并将纳米晶态纤维素胶体、醋酸锌依次加入到无水乙醇中,用氢氧化钠调节溶液pH至8~10,在70~80℃下反应4~5h,制得纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体;
(3)将步骤(2)制备得到的纳米晶态纤维素/氧化锌复合胶体加入水溶性聚丙烯酸涂料中,超声15~30min,然后在25~30℃搅拌12~24h,形成水溶性降醛聚丙烯酸涂料,并使形成的水溶性降醛聚丙烯酸涂料中纳米晶态纤维素/氧化锌和聚丙烯酸的质量比为1~7∶100;
(4)将步骤(3)制备得到的水溶性降醛聚丙烯酸涂料喷涂至人造板表面,在<60℃干燥烘干,制备得到降醛人造板,并使形成的降醛人造板中聚丙烯酸涂料的厚度为0.1~0.25μm。
2.按照权利要求1任意方法制备得到的降醛人造板。
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