CN108745316A - 一种在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法。本发明先将蜂窝基材用硝酸进行预处理，然后涂一层硅烷偶联剂，再涂覆VOCs吸附材料，烘干后得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝基材。本发明的方法操作简单，原材料易于获得，相对整体成型的蜂窝材料，涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝基材在降低风阻的同时，机械强度大大增强。此外降低了原材料的使用量，降低了生产成本，有利于大规模的商业化应用。

Description

一种在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法

技术领域：

本发明属于挥发性有机物治理技术领域，具体涉及一种在蜂窝基材上涂覆VOCs吸附材料的方法。

背景技术：

蜂窝状VOCs吸附材料最早是用于吸附转轮上，由于其独特的蜂窝结构，具有开孔率高、气体分布均匀、几何表面积更大、扩散路程短、耐磨损、抗粉尘污染能力强等优点。按制备过程的差异可以将蜂窝状材料分为两种类型：涂层式蜂窝结构和整体式蜂窝结构。整体式蜂窝结构主要用于蜂窝活性炭的制造，其单位体积的蜂窝结构含炭量高，但其机械性能差，结构一旦损害，重建反应器的费用昂贵。因此，确保整体蜂窝结构的机械强度显得十分重要。涂层蜂窝结构由蜂窝结构和涂在载体上的吸附材料组成，这种结构单位体积的蜂窝结构含料量比整体结构要低，但它的机械特性强。对涂层蜂窝结构来说，涂层成片脱落是个问题，涂层成片脱落会造成吸附材料减少且对上流式装置有害。因此，涂层能否牢固地粘附在块状结构上对防止涂层成片脱落至关重要。

含有VOCs的废气，现有的技术成熟且应用广泛的解决方法，包括活性炭吸附法、膜分离法以及冷凝回收等。它们都可以回收高浓度VOCs。然而对于低浓度、大风量的工业VOCs废气，用上述方法处理时，存在设备投资大、运行成本高、去除效率低等问题。而采用具有蜂窝结构的陶瓷基吸附转轮，对其进行分离浓缩，展现出高效、节能、环保等优势。

最早问世的蜂窝状吸附VOCs转轮，是用活性炭纤维纸加工而成的，但是对含有环己酮等高沸点成分，活性炭纤维转轮可能会发生燃烧破损等问题，其使用范围受到限制。此外，采用活性炭颗粒对VOCs污染空气进行吸附净化，虽然具有吸附容量大、造价低等优点，但是由于其有较大的吸湿性，会阻碍VOCs的吸收，同时也存在易燃易爆的危险。

鉴于活性炭材料(蜂窝活性炭、颗粒活性炭和活性炭纤维)存在以上问题，日本在上世纪90年代开始研究利用改性硅铝分子筛(俗称为沸石)代替活性炭。但是分子筛的吸附能力通常低于活性炭，当采用固定床时其吸附效率要低于活性炭床层。为此日本于上世纪90年代开发了旋转式的吸附浓缩装置，其吸附效率要明显高于固定床吸附装置。

发明内容：

本发明公开了一种在蜂窝基材上涂覆VOCs吸附材料的方法。该VOCs吸附材料具有粒径均一、形貌可控、比表面积大等特点。相对于整体式蜂窝结构，将材料涂覆于蜂窝状基材上，机械强度高，同时降低了风阻，且单位体积吸附材料用量减少，降低了生产成本，蜂窝基材导热性能良好，有利于VOCs的吸附和再生。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种在蜂窝基材上涂覆VOCs吸附材料的方法，包括以下步骤：将蜂窝基材置于硝酸中浸泡，然后用去离子水冲洗，干燥后得到预处理的蜂窝基材；在预处理的蜂窝基材表面涂覆硅烷偶联剂水溶液，干燥后得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝基材；按总质量分数100％计，将54-88％的吸附树脂粉末，5～20％的粘合剂，2～7.5％的助剂和5～20％的去离子水作为原料，将所述的原料混合均匀，得到VOCs吸附材料；将VOCs吸附材料涂覆到涂有硅烷偶联剂的蜂窝基材表面，烘干后得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝基材。

所述的吸附树脂优选为苯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氨基修饰聚苯乙烯树脂和甲基丙烯酸树脂中的一种或几种。

所述的粘合剂优选为水性丙烯酸乳液、酚醛树脂、环氧树脂、中性硅溶胶和羧甲基纤维素中的一种或几种。

所述的助剂优选为脂肪酰胺、磷酸酯和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

所述的硝酸优选为质量分数为10％的硝酸，其浸泡时间为3-5min。

所述的蜂窝基材优选为蜂窝铝箔、蜂窝玻璃纤维纸或蜂窝芳纶纸。

优选，所述的吸附树脂粉末是将吸附树脂加入到球磨机的研磨桶中进行干磨，研磨时间为2-4h，转速为30-40rpm，球料体积比为1∶(1～1.2)，得到吸附树脂粉末；

或者，将吸附树脂加入到球磨机的研磨桶中进行湿磨，研磨时间为4-8h，转速为30-40rpm，球料水体积比为(1.4～2.2)∶1∶(0.8～1.2)，得到泥浆状树脂，泥浆状树脂经真空抽滤后得到吸附树脂粉末。

所述的硅烷偶联剂水溶液优选为质量分数为1～5％的硅烷偶联剂水溶液。

所述的烘干的温度优选为120℃-300℃，烘干时间优选为1-2h。

本发明的另一个目的是提供一种按照所述的方法制备得到的涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝基材。

本发明有如下有益效果：

本发明采用在蜂窝基材上涂覆VOCs吸附材料，能达到与树脂直接蜂窝成型相同的降低压降的效果，且材料用量少，降低了生产成本。此外，VOCs吸附材料比蜂窝成型所用粘合剂含量较少，降低了粘合剂对多孔材料的堵塞，缓解了吸附能力的降低。所选用的蜂窝基材导热性能优越，便于VOCs脱附再生。

附图说明：

图1是VOCs吸附材料涂覆蜂窝铝箔前后外观对比图；A：涂覆VOCs吸附材料前的蜂窝铝箔；B：涂覆VOCs吸附材料后的蜂窝铝箔；

图2是蜂窝铝箔涂覆VOCs吸附材料后对VOCs的吸附情况图；

图3是涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔与聚苯乙烯树脂颗粒蒸汽脱附VOCs回收效果图；其中，蜂窝体代表涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

具体实施方式：

以下实施例是对本发明的进一步说明，而不是对本发明的限制。

实施例1：

1、蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将聚苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

由图1可知光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到80wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

2、涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔对VOCs的吸附能力测试

采用常温静态吸附实验测试涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔和聚苯乙烯树脂颗粒对VOCs的吸附效果，具体操作步骤如下：称取20g左右样品放入150℃烘箱干燥3h，然后称量样品质量，置于干燥培养皿中，然后将培养皿放入密闭的干燥器。干燥器底部放入装有挥发性有机溶剂的玻璃皿。分别使用苯、二甲苯、乙酸乙酯作为测试样品，样品每吸附12h后，称量样品质量，记录数据，放回干燥器。以此重复直至材料重量稳定，认为此时达到了吸附饱和状态。

由于涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔重量包括蜂窝基材和VOCs吸附材料的重量，我们以VOCs吸附材料的负载量为基准计算涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔的吸附效率，统一以树脂颗粒对苯、二甲苯和乙酸乙酯的吸附量作为测试指标，以最高值为100％，用相对吸附率对苯、二甲苯和乙酸乙酯作图，结果见图2所示，在相同质量下，对于不同的有机溶剂，涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔上VOCs吸附材料比树脂颗粒在吸附率上均有降低，平均降低20％左右。考虑到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔上单位质量的VOCs吸附材料中聚苯乙烯树脂的用量仅为78％，由此可知在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料并没有明显降低聚苯乙烯树脂的吸附效率。

3、涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔蒸汽脱附VOCs性能测试

采用动态脱附装置测试材料的脱附率，具体操作如下：

吸附实验结束后，停止所有进风并打开蒸汽发生器，待蒸汽稳定后通入反应管中，出口接水冷装置，每隔2min计量有机溶剂的脱附量，直至溶剂体积不再增加为止。根据溶剂的吸附量计算脱附效率。

如图3所示，在相同时间下涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔的脱附效率高于聚苯乙烯树脂颗粒，这是由于涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔具有良好的导热性能，脱附速率和效率较高。

实施例2：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括苯乙烯树脂62.5％、酚醛树脂20％、脂肪酰胺3.5％、磷酸酯4％和去离子水10％。

在蜂窝玻璃纤维纸上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝玻璃纤维纸浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝玻璃纤维纸；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝玻璃纤维纸表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝玻璃纤维纸；

步骤(3)：将苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到苯乙烯树脂粉末，称取苯乙烯树脂粉末1250g、酚醛树脂400g、脂肪酰胺70g、磷酸酯80g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝玻璃纤维纸浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝玻璃纤维纸。

蜂窝玻璃纤维纸经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝玻璃纤维纸对VOCs吸附材料的负载量达到150wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例3：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括甲基丙烯酸树脂68％、中性硅溶胶5％、水性丙烯酸15％、十二烷基苯磺酸钠2％和去离子水10％。

在蜂窝芳纶纸上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝芳纶纸浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝芳纶纸；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝芳纶纸表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝芳纶纸；

步骤(3)：将甲基丙烯酸树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到甲基丙烯酸树脂粉末，称取甲基丙烯酸树脂粉末1360g、中性硅溶胶100g、水性丙烯酸300g、十二烷基苯磺酸钠40g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝芳纶纸浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝芳纶纸。

光滑的蜂窝芳纶纸经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝芳纶纸对VOCs吸附材料的负载量达到120wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例4：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括氨基修饰聚苯乙烯树脂(购自南京大学高分子材料研究中心，货号：AH-1)88％、环氧树脂5％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水5％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将氨基修饰聚苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到氨基修饰聚苯乙烯树脂粉末，称取氨基修饰聚苯乙烯树脂粉末1760g、环氧树脂100g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水100g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到77wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例5：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂54％、羧甲基纤维素20％、脂肪酰胺3％、磷酸酯3％和去离子水20％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将聚苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1080g、羧甲基纤维素400g、脂肪酰胺60g、磷酸酯60g和去离子水400g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到76wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例6：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将6L聚苯乙烯树脂颗粒与4.8L去离子水加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为1.4∶1∶0.8。采用2L树脂+1.6L去离子水+2.8L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到75wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例7：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将6L聚苯乙烯树脂颗粒与7.2L去离子水加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2.2∶1∶1.2。采用2L树脂+2.4L去离子水+4.4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照40rpm的转速，研磨4h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到74wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例8：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中5min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将聚苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到73wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例9：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为5％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将聚苯乙烯树脂颗粒与去离子水各取6L加入球磨机研磨桶中，球料水体积比为2∶1∶1。采用2L树脂+2L去离子水+4L研磨球的顺序陆续加入全部的材料。密封后按照30rpm的转速，研磨8h，得到泥浆状树脂。泥浆状树脂可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：泥浆状树脂经过真空抽滤(双层0.22μm孔径的滤纸，压力-0.07MPa)，去除多余的水分，得到聚苯乙烯树脂粉末，称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到72wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例10：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将6L聚苯乙烯树脂颗粒与6L研磨球加入球磨机研磨桶中，球料体积比为1∶1。密封后按照30rpm的转速，研磨4h，得到聚苯乙烯树脂粉末。聚苯乙烯树脂粉末可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，120℃热风干燥1h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到71wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例11：

本实施例中VOCs吸附材料所用原料为：按总质量分数100％计，包括聚苯乙烯树脂78％、水性丙烯酸乳液10％、脂肪酰胺1％、磷酸酯1％和去离子水10％。

在蜂窝铝箔上涂覆VOCs吸附材料的方法，具体制备步骤为：

步骤(1)：将蜂窝铝箔浸入质量分数为10％的硝酸中3min，取出，用去离子水冲洗后干燥，得到预处理的蜂窝铝箔；

步骤(2)：将质量分数为1％的氨丙基三乙氧基硅烷水溶液涂抹在预处理的蜂窝铝箔表面，120℃热风干燥15min，得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔；

步骤(3)：将6L聚苯乙烯树脂颗粒与5L研磨球加入球磨机研磨桶中，球料体积比为1∶1.2。密封后按照40rpm的转速，研磨2h，得到聚苯乙烯树脂粉末。聚苯乙烯树脂粉末可通过300目筛即为合格。

步骤(4)：称取聚苯乙烯树脂粉末1560g、水性丙烯酸乳液200g、脂肪酰胺20g、磷酸酯20g和去离子水200g加入搅拌器中混合均匀，得到VOCs吸附材料。

步骤(5)：将涂有硅烷偶联剂的蜂窝铝箔浸没在VOCs吸附材料中1min，反复5次，若有堵孔则用小风机疏通，300℃热风干燥2h，得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔。

光滑的蜂窝铝箔经VOCs吸附材料涂布之后表面变得粗糙有颗粒感，称重计量显示蜂窝铝箔对VOCs吸附材料的负载量达到70wt％，VOCs吸附材料负载牢固，在7m/s的风速条件下VOCs吸附材料不会脱落。

实施例12：

按照实施例1步骤2的方法测试涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔对二甲苯的吸附能力，按照实施例1步骤3的方法测试涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔蒸汽脱附二甲苯性能，结果见表1。

表1涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔对二甲苯的吸附率及脱附率

实施例

1

4

5

6

7

8

9

10

11

二甲苯吸附率

62.7％

61.4％

60.5％

59.8％

59.1％

58.4％

57.1％

56.0％

55.5％

二甲苯脱附率

98.9％

98.7％

98.7％

98.5％

98.4％

98.4％

98.3％

98.1％

98.1％

从表1可以看出，实施例1和实施例4～11的涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔对二甲苯的吸附率在55％-63％之间，对二甲苯的脱附率均能达到98％以上。实施例1的涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝铝箔对二甲苯的吸附率达到62.7％，对二甲苯的脱附率达到98.9％。

Claims (10)

1.一种在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：将蜂窝基材置于硝酸中浸泡，然后用去离子水冲洗，干燥后得到预处理的蜂窝基材；在预处理的蜂窝基材表面涂覆硅烷偶联剂水溶液，干燥后得到涂有硅烷偶联剂的蜂窝基材；按总质量分数100％计，将54-88％的吸附树脂粉末，5～20％的粘合剂，2～7.5％的助剂和5～20％的去离子水作为原料，将所述的原料混合均匀，得到VOCs吸附材料；将VOCs吸附材料涂覆到涂有硅烷偶联剂的蜂窝基材表面，烘干后得到涂覆有VOCs吸附材料的蜂窝基材。

2.根据权利要求1所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的吸附树脂为苯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氨基修饰聚苯乙烯树脂和甲基丙烯酸树脂中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的粘合剂为水性丙烯酸乳液、酚醛树脂、环氧树脂、中性硅溶胶和羧甲基纤维素中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的助剂为脂肪酰胺、磷酸酯和十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

5.根据权利要求1所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的硝酸为质量分数为10％的硝酸，其浸泡时间为3-5min。

6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的蜂窝基材为蜂窝铝箔、蜂窝玻璃纤维纸或蜂窝芳纶纸。

7.根据权利要求1、2、3、4或5所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的吸附树脂粉末是将吸附树脂加入到球磨机的研磨桶中进行干磨，研磨时间为2-4h，转速为30-40rpm，球料体积比为1∶(1～1.2)，得到吸附树脂粉末；

或者，将吸附树脂加入到球磨机的研磨桶中进行湿磨，研磨时间为4-8h，转速为30-40rpm，球料水体积比为(1.4～2.2)∶1∶(0.8～1.2)，得到泥浆状树脂，泥浆状树脂经真空抽滤后得到吸附树脂粉末。

8.根据权利要求1、2、3、4或5所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的硅烷偶联剂水溶液为质量分数为1～5％的硅烷偶联剂水溶液。

9.根据权利要求1、2、3、4或5所述的在蜂窝基材上涂覆吸附材料的方法，其特征在于，所述的烘干的温度为120℃-300℃，烘干时间为1-2h。

10.一种按照权利要求1所述的方法制备得到的涂覆有吸附材料的蜂窝基材。