CN108421366B - 水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法 - Google Patents

水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法。所述除醛复合材料包含：100重量份的硅藻土和2‑40重量份的水解明胶。本发明的除醛复合材料，除醛组份水解明胶与载体硅藻土之间以化学共价键合，多孔硅藻土可吸附甲醛，同时其表面共价结合的水解明胶可以与甲醛反应，从而将物理吸附与化学除醛相结合，除醛效果好且长效持久。

Description

水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法
技术领域
本发明公开了一种净化甲醛的材料，涉及一种水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法。
背景技术
在建筑装修中，人造板材作为建筑和室内装修装饰的主要材料而被大量使用,这些材料在制作过程中因使用了大量脲醛树脂作为胶黏剂，会向周围环境释放甲醛。甲醛是一种破坏生物细胞蛋白质的原生质毒物,为致畸、致癌物质，给人类健康带来严重威胁。
为解决室内甲醛污染的问题,保障人体健康，国内外研究学者投入很大精力开发各种除醛材料。目前已经有不少专利报道净化室内空气、去除甲醛的方法。CN106111091A公开了一种硅藻土为基体，添加了表面活性剂、骨架纤维材料及有机胺的除醛复合材料，其主要除醛成分为三乙烯四胺；CN107081061A公开了一种由非煅烧硅藻土、二氧化钛及速效除醛因子组成的复合型净醛材料及其制备方法，其主要除醛成分为二氧化钛和速效除醛因子(由天然植物原料研制的胺基化合物)。
以上专利均存在除醛组份与基体硅藻土之间只是物理吸附作用，活性组份容易流失的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料及其制备方法。水解明胶是胶原蛋白经酶(酸或碱)水解的产物。水解后肽键断裂，变为多肽，分子量降至2000～10000，能溶于常温下的水。分子侧链上含有大量羧基和胺基，羧基可用于与硅藻土表面的羟基缩合生成酯键，而大量胺基可用于与甲醛反应生成无毒固体物质以达到去除甲醛的目的。因此，本发明的硅藻土可吸附甲醛，同时其表面共价结合的水解明胶可以与甲醛反应，从而将物理吸附与化学除醛相结合，显著改善除醛效果。
本发明的基于水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，其特征在于，由以下重量份的各组份组成：
(A)100份的硅藻土，和
(B)2-40份的水解明胶。
本发明的基于水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，其特征是所述的水解明胶的数均分子量为2000-10000，优选为2000-5000。
本发明基于水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料的制备方法，其特征在于：将水解明胶加入100份的水中于20-40℃搅拌0.5-3h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5-1h，70-100℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，1-10份催化剂4-二甲氨基吡啶(DMAP)和10-30份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐(EDC)，90-120℃反应10-30h。降温，过滤，用乙醇洗涤并70-100℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
本发明有益效果是提供的水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料，除醛效果好且长效持久。
具体实施方式
下面再举实施例对本发明予以进一步说明。
实施例1：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为2000的水解明胶10份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将10份水解明胶加入100份的水中于20℃搅拌0.5h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5h，70℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，加入1份催化剂4-二甲氨基吡啶和10份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，90℃反应10h。降温，过滤，用乙醇洗涤并70℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
实施例2：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为3000的水解明胶20份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将20份水解明胶加入100份的水中于30℃搅拌1h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5h，80℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，加入2份催化剂4-二甲氨基吡啶和20份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，100℃反应20h。降温，过滤，用乙醇洗涤并80℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
实施例3：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为4000的水解明胶30份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将水解明胶加入100份的水中于40℃搅拌2h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌1h，80℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，5份催化剂4-二甲氨基吡啶和30份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，110℃反应30h。降温，过滤，用乙醇洗涤并90℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
实施例4：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为5000的水解明胶40份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将水解明胶加入100份的水中于40℃搅拌3h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌1h，90℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，10份催化剂4-二甲氨基吡啶和30份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，120℃反应30h。降温，过滤，用乙醇洗涤并100℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
实施例5：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为6000的水解明胶10份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将水解明胶加入100份的水中于35℃搅拌2h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5h，90℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，3份催化剂4-二甲氨基吡啶和20份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，100℃反应15h。降温，过滤，用乙醇洗涤并70℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
实施例6：
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，由以下重量份的各组份组成：
(A)硅藻土100份，和
(B)分子量为2000的水解明胶40份。
上述长效除醛复合材料的制备方法：将水解明胶加入100份的水中于20℃搅拌1h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5h，90℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，8份催化剂4-二甲氨基吡啶和30份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，100℃反应10h。降温，过滤，用乙醇洗涤并70℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土化学共价键合的除醛复合材料。
以上述除醛复合材料100份，加入30份胶粉制备成硅藻泥涂料，按照《JC/T1074-2008室内空气净化功能涂覆材料净化性能》中所述方法进行甲醛净化效率及甲醛净化效果的持久性实验，结果如表1所示。
表1实施例制备的除醛复合材料甲醛净化效果及持久性
Figure BDA0001618323580000041
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，其特征在于，由以下重量份的各组份组成：
(A)100份的硅藻土，和
(B)2-40份的水解明胶；
水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料通过下述方法进行制备：将水解明胶加入100份的水中于20-40℃搅拌0.5-3h使其溶解，然后加入100份硅藻土继续搅拌0.5-1h，70-100℃干燥；然后将干燥后的含水解明胶的硅藻土分散于200份N,N-二甲基甲酰胺中，加入1-10份催化剂4-二甲氨基吡啶和10-30份脱水剂1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐，90-120℃反应10-30h；降温，过滤，用乙醇洗涤并70-100℃干燥，研磨后得水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料。
2.根据权利要求1所述的水解明胶与硅藻土共价键合的除醛复合材料，其特征是所述的水解明胶的数均分子量为2000-10000。
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