CN110305436A - 除醛剂组合物及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种除醛剂组合物及其应用，属于高分子化学技术领域。该除醛剂组合物包含β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物。所述组合物应用于聚氨酯类材料，通过抑制醛类物质的产生，从而从根本上降低醛类物质的释放量。本发明所述除醛剂原料成本比较低，对多种醛类物质均有抑制作用。实验结果表明，本发明除醛剂能将醛类释放量降低10倍左右，大大减少了醛类释放量，改善了空气质量。

Description

除醛剂组合物及其应用
技术领域
本发明涉及一种除醛剂组合物，应用于聚氨酯类材料，属于高分子化学技术领域。
背景技术
聚氨酯材料包括聚氨酯泡沫塑料、弹性体、涂料、胶粘剂、纤维、合成革、防水材料以及铺装材料等，由于具有性能优异、加工工艺简便等特点，广泛应用于交通运输(车辆内饰、船舶、飞机、道路、桥梁)、建筑、机械、电子设备、家具、食品加工、服装纺织、合成皮革、印刷、矿山冶金、石油化工、国防、体育、医疗等诸多领域,和人们的日常生活息息相关。
然而聚氨酯材料和其它的高分子制品一样都会不同程度地散发出一定的气味，这些气味聚氨酯材料散发出的气味是复杂的挥发性有机化合物(VOC)的混合体，包括(1)制备聚氨酯材料的主要原料聚醚(酯)和异氰酸酯类，(2)聚氨酯材料本身及添加剂的氧化、老化，生成易挥发的醛、酮或其它小分子,(3)稳定剂、胺类催化剂、发泡剂、抗氧化剂、交联剂、着色剂、软化剂、抗静电剂、抗紫外老化剂、增塑剂和阻燃剂等许多助剂,由于反应的不完全及反应程度的不同，会残留少量未反应的中低相对分子质量的物质，它们很容易从聚氨酯材料中挥发出来，产生气味。这些气味相混杂时，会让人产生不愉快的感觉，也可能对人体的健康产生不良影响和损害。因此，聚氨酯材料的气味问题已日益引起人们的关注。
现有的减少聚氨酯材料气味的典型方法：用低气味替代品来替代那些难闻的添加剂、减少残留单体的量、加入气体吸附剂和抗菌剂来防止由于细菌和真菌作用产生的难闻气味。对于上述三种气味，用典型方法可以减少上述(1)、(3)气味的产生，但对于产品老化、氧化过程中产生的醛、酮或其它小分子却没有更好的办法解决，基于某些挥发性化合物，比如苯系物、醛类等对人体健康的危害性，消费者越来越注重汽车等产品的挥发性有机物排放和残留，并将其作为判定产品质量的一个重要因素，有必要对其挥发含量进一步控制，改善生存环境。
发明内容：
针对上述领域中的需要，本发明提供一种除醛剂组合物，可以降低聚氨酯类产品中醛挥发量，改善空气质量。
本发明所述的除醛剂组合物，包含β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物。
所述β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物的质量比为1:0.25‐5，优选1:0.5‐2.5。
所述β‐酮基酯类优选乙酰乙酸酯类；本发明所述的除醛剂组合物优选乙酰乙酸酯类与含有氨基的聚合物。其中乙酰乙酸酯类合成中的醇是含1个碳原子至含有22个碳原子的烃基醇或多元醇。所述烃基醇是直链或支链醇，或含有0‐3个碳碳双键的烃基醇。
所述含有氨基的聚合物平均分子量在1万至100万之间；其中氮元素占聚合物总质量的5‐35％；所述含有氨基的聚合物优选为聚乙烯胺或聚乙烯胺共聚物。
聚乙烯胺，英文名为polyvinylamine(PVAM)，CAS为49553‐92‐6，工业制法主要由N‐乙烯基甲酰胺或乙酰胺聚合水解而成。
聚乙烯胺优选平均分子量在1万至100万之间；优选1万至50万；进一步优选5万至20万。
本发明进一步保护上述除醛剂在聚氨酯类产品中的应用。
所述应用是将除醛剂加入聚氨酯发泡材的原料中，其加入量为原料重量的0.5‐1.5％。
所述应用是在顶棚搭建中向已涂覆聚氨酯胶水的片材喷洒加入有除醛剂的水固化，所述其加入量为1‐10％(重量比)。
所述应用为在毛毡/木粉板的压制成型过程中喷洒除醛剂，其用量为0.5‐5％(重量比)。
本发明的除醛剂是含有β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物的组合物，本发明的组合物可以抑制醛类物质的产生，从而从根本上降低醛类物质的释放量。
本发明的除醛剂原料成本比较低，对多种醛类物质均有抑制作用，尤其对甲醛和乙醛的挥发有良好的抑制作用。
上述除醛剂可以加入到发泡材的原料中一起发泡，还可以是象顶棚搭建中的，加入到水中，固化过程中覆于顶棚材料的表面，或者是在毛毡/木粉板的压制成型过程中喷洒除醛剂，实验结果表明，本发明的除醛剂能将醛类释放量降低10倍左右，大大减少了醛类释放量，改善了空气质量。
具体实施方式：
一、除醛剂的配制：
实施例1
乙酰乙酸三羟甲基丙烷酯12g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0595B)25g，两者直接混合，得到除醛剂1。
实施例1‐1
乙酰乙酸三羟甲基丙烷酯12g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0595B)25g，将两者溶解于70g丙二醇，配成醇溶液使用，得到除醛剂1‐1。
实施例2
乙酰乙酸季戊四醇酯12g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0570B)23g，两者直接混合，得到除醛剂2。
实施例2‐1
乙酰乙酸季戊四醇酯12g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0570B)23g，将两者溶解于70g水，配成水溶液使用，得到除醛剂2‐1。
实施例3
乙酰乙酸季戊四醇酯10g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0570B)16g，两者直接混合，得到除醛剂3。
实施例3‐1
乙酰乙酸季戊四醇酯10g，PVAM(供应商：三菱化学；型号：0570B)16g，将两者溶于50g水，配成水溶液使用，得到除醛剂3‐1。
二、除醛剂的应用(下面各实验例的配方均为目前制品常规配方，再辅以本发明的除醛剂)
实验例1
软泡组合料(座椅，地毯)配方：
0.5g除醛剂1、50g聚醚330N、40g聚醚多元醇GPOP‐H45、1g三乙醇胺、1g二乙醇、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8715、0.5g聚氨酯高回弹硅油Y10366、1g聚氨酯软泡催化剂Dabco33LV、1g聚氨酯催化剂NIAX A‐1、4g水。
实验例2
软泡组合料：
1g除醛剂2、60g聚醚330N、30g聚醚多元醇GPOP‐36/30、1g二乙醇、1g甘油、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8719、0.5g高回弹泡沫硅油DC2525、1g亨斯迈催化剂ZF‐10、1g聚氨酯软泡催化剂Dabco 33LV、1g聚氨酯催化剂NIAX A‐1、3g水。
实验例3
复合材料组合料：
1g除醛剂1‐1、13g聚醚330N、40g硬泡聚醚GR‐403、40g聚醚多元醇NJ‐8348、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8719、1g高回弹泡沫硅油DC2525、1g亨斯迈催化剂ZF‐10、1g聚氨酯软泡催化剂Dabco 33LV、2g水。
实验例4
复合材料组合料：
0.5g除醛剂3、15g聚醚多元醇GPOP‐H45、40g硬泡聚醚GR‐403、40g聚醚多元醇NJ‐8348、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8715、高回弹泡沫硅油DC2525、1g亨斯迈催化剂ZF‐10、1g聚氨酯催化剂NIAX A‐1、2g水。
实验例5
自结皮组合料(方向盘，手球)：
1g除醛剂3‐1、60g聚醚330N、30g聚醚多元醇GPOP‐36/30、1g聚醚多元醇GPOP‐H45、1g三乙醇胺、4g乙二醇、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8715、0.5g亨斯迈催化剂DPA、0.5g亨斯迈催化剂ZF‐50、0.2g二月桂基二丁基锡、0.8g水。
实验例6
自结皮组合料
0.5g除醛剂2‐1、50g聚醚330N、40g聚醚多元醇GPOP‐36/30、1g聚醚多元醇GPOP‐H45、1g甘油、4g丁二醇、1g高斯米特硅油TEGOSTAB B8719、0.5g亨斯迈催化剂ZF‐10、0.5g亨斯迈催化剂ZF‐50、0.2g二月桂基二丁基锡、0.8g水。
实验例7
顶棚搭建：
1、先生产一大块密度30g/l左右的泡沫，然后把泡沫切成6mm左右的薄片。
2、薄片用滚涂或是喷涂喷上一层单组分聚氨酯胶水。然后洒上碎玻纤和含除醛剂2的水。除醛剂2用量为总重量的5％。
3、然后铺上面料，一起放到模温为120℃的模具中压35秒。
4、聚氨酯胶和水充分反应固化，把板，玻纤，面料粘到一起。
实验例8
毛毡/木粉板生产：
常规方法压制毛毡/木粉板成型，在压制成型过程中喷洒除醛剂2，用量为总重量的2.5％。
测试例
检验醛类挥发物含量：
将上述8个实验例的样品，分别与对比例(不添加除醛剂1、1‐1、2、2‐1、3或3‐1)样品进行对比，检测其醛类挥发物含量。
检测方法：样品2.5Kg，放入2立方米密封袋中，加热到65℃，保持2小时，充氮气，以800ml/min的速度收集10升袋内气体，用色谱检测收集气体的醛类含量。
表1实验例与对比例醛类含量(单位：ppm)
实验例1 对比例1 实验例2 对比例2 实验例3 对比例3 实验例4 对比例4
3.2 32 3.8 42 4.0 35 4.0 40
实验例5 对比例5 实验例6 对比例6 实验例7 对比例7 实验例8 对比例8
0 22 0.8 23 5.0 43 6.3 64
从上述实验数据可以看出，在同等使用方式中，在加入本发明的除醛剂后，其醛类物质的释放量降低了约10倍左右。

Claims (10)

1.一种除醛剂组合物，包含β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物。
2.根据权利要求1所述的除醛剂组合物，其特征在于：所述β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物的质量比为1:0.25‐5。
3.根据权利要求2所述的除醛剂组合物，其特征在于：所述β‐酮基酯类或β‐二酮类与含有氨基的聚合物的质量比为1:0.5‐2.5。
4.根据权利要求1所述的除醛剂组合物，其特征在于：其功效成分为乙酰乙酸酯类与含有氨基的聚合物的组合物。
5.根据权利要求4所述的除醛剂组合物，其特征在于：其中乙酰乙酸酯类合成中的醇是从含1个碳原子至含有22个碳原子的烃基醇或多元醇。
6.根据权利要求5所述的除醛剂组合物，其特征在于：所述烃基醇是直链或支链醇，或含有0‐3个碳碳双键的烃基醇。
7.根据权利要求1所述的除醛剂组合物，其特征在于：所述含有氨基的聚合物平均分子量在1万至100万之间；优选1万至50万，进一步优选5万至20万；其中氮元素占聚合物总质量的5‐35％；所述含有氨基的聚合物优选为聚乙烯胺或其共聚物。
8.权利要求1‐7任一所述的除醛剂组合物在聚氨酯类产品中的应用。
9.根据权利要求8所述应用，是将除醛剂组合物加入聚氨酯发泡材的原料中一起发泡，所述除醛剂组合物加入量为原料重量的0.5‐1.5％。
10.根据权利要求8所述应用，是在顶棚搭建中向已涂覆聚氨酯胶水的片材喷洒加入有除醛剂组合物的水固化，所述除醛剂组合物加入量为水量的1‐10％；或者是在毛毡/木粉板的压制成型过程中喷洒除醛剂组合物，除醛剂组合物用量为压制原料的0.5‐5％。
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