CN110144133A - 一种催干剂制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种催干剂制备方法及其应用，涉及化学提取技术领域，包括以下步骤：S1:预处理：取农林废弃物与赤泥,放置容器内混合搅拌均匀，放置10‑15天,通过微波处理，得混合物；S2:浸出处理：取S1所得混合物与浓硝酸,搅拌24h,得混合液；S3:吸附：取S2所得混合液与活性碳粉，搅拌1‑2h，得吸附液；S4:解吸：取处理液与稀硝酸,搅拌1‑2h，得解吸液；S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；S6:成品：将S5所得混合稀土加热至150摄氏度，兑入溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到复合催干剂产品；稀土金属催干剂环保，无害，催干效果更好，同时添加二氧化钛，具有净化空气效果。
Description
技术领域
本发明涉及化学提取技术领域，尤其涉及一种催干剂制备方法及其应用。
背景技术
催干剂是一种能够加速涂膜干燥的物质,对干性油膜的吸氧、聚合起着催化作用。有实用价值的催干剂是钴、锰、铅、铁、锌和钙等金属的氧化物、盐类及其有机酸皂。催干机理有几种解释: 第一，催干剂中金属被还原到低原子价,而将抗氧物氧化，从而加速油的氧化;第二，催干剂能加速油膜吸氧所形成的氢过氧化键破坏,形成稳定的氧键，油的其它不饱和键就进行直接聚合，减少了所需要的氧量;第三，催干剂能够吸收空气中的氧给予油膜,减少油膜吸氧的困难。催干剂混合使用比单独使用效力要高。
催干剂是涂料用主要助剂之一。传统的钴 、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干剂品种繁多 , 有的色深,有的价高 ,有的有毒。近年开发的稀土催干剂能较好地解决上述问题,但也只能部分取代价高的环烷酸钴催干剂。铈金属对涂料表干的作用明显 ,但它对涂料表干的作用仍远远低于钴金属, 对涂料实干的作用也不如镧金属。因此 ,欲以富铈稀土催干剂完全取代钴催干剂 ,单独用于涂料难以使其催干。开发完全取代钴催干剂的新型催干剂, 一直是涂料行业的迫切要求。
光触媒是一种以纳米级二氧化钛为代表的具有光催化功能的光半导体材料的总称，它涂布于基材表面，在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能:能有效地降解空气中有毒有害气体;能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理;同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。
发明内容
本发明针于以上问题，提供一种催干剂制备方法及其应用。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种催干剂制备方法，包括以下步骤：
S1:预处理：常温常压下， 按重量比2-3:7取农林废弃物与赤泥，放置容器内混合搅拌均匀，放置10-15天,通过微波处理，得混合物；
S2: 浸出处理：按重量比1：5取S1所得混合物与浓硝酸，混合后搅拌24h，得混合液；
S3:吸附：按重量比2-3：7取S2所得混合液与活性碳粉，混合后搅拌1-2h，得吸附液；
S4:解吸：按重量比2-3：5取S3所得吸附液与稀硝酸,搅拌1-2h，得解吸液；
S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；
S6:成品：将S5所得混合稀土加热至150摄氏度，兑入溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到复合催干剂产品；
其中催干剂包括重量份计的下述组分：混合稀土2-3份，溶剂油10-15份，二氧化钛1-5份。
进一步，所述农林废弃物包括秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳中的至少两种。农林废弃物主要成分是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物。
进一步，所述微波频率为2300-2500MHZ。利用微波热解混合物，使混合物变性，同时去除混合物水分含量。
进一步，所述S2浸出处理步骤中浓硝酸浓度为10-15mol/L。
进一步，所述S4解吸步骤中稀硝酸浓度为4-6mol/L。
进一步，所述活性碳粉上分布的微孔半径100-150nm。
进一步，所述溶剂油是 200# 溶剂油或脱芳烃溶剂油。
一种涂料，应用如上述方法制备的催干剂制备而成。
相对于现有技术，本发明具有如下的优点及效果：
本发明的催干剂制备及其应用，利用生物质和赤泥为原料，提取稀土金属，制备稀土金属催干剂，对比传统的钴、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干剂，稀土金属催干剂环保，无害，催干效果更好，同时添加二氧化钛，通过光气空气净化法与空气中的氮氧化物、臭氧、硫化物发生化学反应，将其转换为对空气无污染的硝酸盐等物质，可以有效应对直径小于2微米的粉尘，如灰尘，雾霾等。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。
实施例1
S1:预处理：常温常压下， 按重量比2:7取农林废弃物与赤泥,放置容器内混合搅拌均匀，放置10天,通过微波频率为2300MHZ处理，得混合物；
S2:浸出处理：按重量比1：5取S1所得混合物与10mol/L浓硝酸,搅拌24h，得混合液；
S3:吸附：按重量比2：7取S2所得混合液与微孔半径为100nm的活性碳粉，搅拌1h，得吸附液；
S4:解吸：按重量比2：5取吸附液与4mol/L稀硝酸，搅拌1h，得解吸液；
S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；其中，混合稀土包括钪为 48%、铀为 42%、钍为 8%；
S6:成品：将S5所得混合稀土，加热至150摄氏度，兑入200# 溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到涂料复合催干剂产品。
其中催干剂包括重量份计的下述组分：混合稀土2份，200# 溶剂油10份，二氧化钛1份。
实施例2
S1:预处理：常温常压下， 按重量比3:7取农林废弃物与赤泥，放置容器内混合搅拌均匀，放置13天,通过微波频率为2400MHZ处理，得混合物；
S2:浸出处理：按重量比1：5取S1所得混合物与13mol/L浓硝酸，搅拌24h，得混合液；
S3:吸附：按重量比3：7取S2所得混合液与微孔半径120nm的活性碳粉，搅拌2h，得吸附液；
S4:解吸：按重量比2：5取吸附液与5mol/L稀硝酸，搅拌2h，得解吸液；
S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；其中，混合稀土包括钪为49%、铀为41%、钍为8%；
S6:成品：将S5所得混合稀土，加热至150摄氏度，兑入200# 溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到涂料复合催干剂产品。
其中催干剂包括重量计的下述组分：混合稀土3份，200# 溶剂油13份，二氧化钛3份
实施例3
S1:预处理：常温常压下， 按重量比3:7取农林废弃物与赤泥，放置容器内混合搅拌均匀，放置15天,通过微波频率为2500MHZ处理，得混合物；
S2:浸出处理：按重量比1：5取S1所得混合物与15mol/L浓硝酸，搅拌24h,得混合液；
S3:吸附：按重量比3：7取S2所得混合液与微孔半径150nm的活性碳粉，搅拌2h，得吸附液；
S4:解吸：按重量比2：5取吸附液与6mol/L稀硝酸，搅拌2h，得解吸液；
S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；其中，混合稀土包括钪为50%、铀为41%、钍为7%；
S6:成品：将S5所得混合稀土，加热至150摄氏度，兑入脱芳烃溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到涂料复合催干剂产品。
其中催干剂包括重量计的下述组分：混合稀土3份，脱芳烃溶剂油15份，二氧化钛5份
实验例1
干燥时长验证
常温常压下，各取自交联纯丙乳胶漆100g，添加0.5g实施例1-3的复合催干剂，涂覆在25*25cm2集成板上，计算自交联纯丙乳胶漆在集成板上干燥时间，自交联纯丙乳胶漆主要成分为丙烯酸乳液、树脂。
表1添加催干剂乳胶漆干燥时间表
从表1可以看出，添加实施例1-3催干剂的乳胶漆干燥时间快。
实验例2
净化空气验证
利用香烟燃烧烟气中产生的 PM2.5 为研究对象，用十分接近太阳光源的镝灯为模拟太阳光源 。在反应容器内部四周涂覆带有催干剂的涂料，待干燥，再将 0.20 g 香烟点燃，连同便携式空气 PM2.5 质量检测仪一起放入反应容器内，开口边缘处用封口膜密封，等待香烟燃尽，待检测仪 PM2.5 数值基本保持不变后 ( 降至约 950~990 ug/cm3 基本稳定 )记录初始值，镝灯照射 120min。
表2模拟室内密闭环境中香烟烟气PM2.5的净化空气结果
从表2可以看出，添加实施例1-3催干剂的涂料能有效净化空气中雾霾。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为示例性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
另外，如在此使用的，在以“至少一个”开始的项的列举中使用的“或”指示分离的列举，例如“A、B或C的至少一个”的列举意味着A或B或C，或AB或AC或BC，或ABC（即A和B和C）。此外，措辞“示例的”不意味着描述的例子是优选的或者比其他例子更好。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本公开的范围。因此，本公开不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了示例和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
Claims (8)
1.一种催干剂制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:预处理：常温常压下， 按重量比2-3:7取农林废弃物与赤泥，放置容器内混合搅拌均匀，放置10-15天,通过微波处理，得混合物；
S2: 浸出处理：按重量比1：5取S1所得混合物与浓硝酸，混合后搅拌24h，得混合液；
S3:吸附：按重量比2-3：7取S2所得混合液与活性碳粉，混合后搅拌1-2h，得吸附液；
S4:解吸：按重量比2-3：5取S3所得吸附液与稀硝酸,搅拌1-2h，得解吸液；
S5:过滤：用超滤膜过滤S4所得解吸液，得混合稀土；
S6:成品：将S5所得混合稀土加热至150摄氏度，兑入溶剂油，搅拌至冷却室温，加入二氧化钛，得到复合催干剂产品；
其中催干剂包括重量份计的下述组分：混合稀土2-3份，溶剂油10-15份，二氧化钛1-5份。
2.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述农林废弃物包括秸秆、稻草、稻壳、花生壳、玉米芯、油茶壳、棉籽壳中的至少两种。
3.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述微波频率为2300-2500MHZ。
4.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述S2浸出处理步骤中浓硝酸浓度为10-15mol/L。
5.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述S4解吸步骤中稀硝酸浓度为4-6mol/L。
6.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述活性碳粉上分布的微孔半径100-150nm。
7.根据权利要求1所述催干剂制备方法，其特征在于，所述溶剂油是 200# 溶剂油或脱芳烃溶剂油。
8.一种涂料，应用如权利要求1-7中任意一项制备的催干剂制备而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910286754.0A CN110144133A (zh) | 2019-04-10 | 2019-04-10 | 一种催干剂制备方法及其应用 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111019453A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-04-17 | 青川源泰建材科技有限公司 | 一种环保防水涂料及其制备方法 |
| CN115785817A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-14 | 武汉理工大学 | 一种催干剂及其制备方法和应用 |
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