CN113603997A - 一种新风能量回收膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及回收膜的制备技术领域，具体涉及一种新风能量回收膜及其制备方法，包括活性碳粉、石墨烯、除甲醛功能材料以及三维网络状聚合物，将活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料均匀的包覆在三维网络状聚合物中形成所述回收膜。本发明制备的回收膜具有高的拉伸强度和断裂伸长率，其平均值分别为137MPa和53％；并且制备的回收膜具备高的导热性、热收缩率以及透湿量，其平均值分别为2.277W/(m·K)、3.9％以及361g/(m2·h)。回收膜中含有纳米级石墨烯材料，因石墨烯特殊的高比表面积特性，具有极低的表面摩擦系数，同比于其他材质膜材风阻更小；同时也不易于吸附灰尘，自清洁功效显著。
Description
技术领域
本发明涉及回收膜的制备技术领域，具体涉及一种新风能量回收膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的高速发展，人民生活水平提高的同时，周围的生活环境遭到了严重破坏，空气质量严重降低，为了改变室内空气质量，研发了空气净化器和新风系统。新风系统将室外的新鲜空气通过过滤、净化后引入室内，将室内污染的空气排到室外，完成了室内外空气的有效循环，保证室内空气新鲜舒适。
中国专利(CN201910733988.5)提供了一种复合高分子材料膜及其制备方法，包括设于底层的导热微孔基材，在导热微孔基材上涂覆有高分子聚合物涂层，在高分子聚合物涂层内设有功能助剂，所述功能助剂至少包含负氧离子功能助剂；所述高分子聚合物涂层为可阻隔气体，但可选择性透过水分子的涂层结构。本发明可应用于新风系统，可导热，阻隔气体，但可透过水分子，可实现显热和潜热的交换，解决传统交换纸芯体不可水洗、发霉等问题。现有技术中的材料膜存在强度低、吸附能力弱等问题。
发明内容
本申请中为了解决上述技术问题，本发明提供了一种新风能量回收膜及其制备方法。
一种新风能量回收膜，包括活性碳粉、抗菌材料、除甲醛功能材料以及三维网络状聚合物，将活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料均匀的包覆在三维网络状聚合物中形成所述回收膜。
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜。
进一步的，所述溶剂占步骤S1中各个组份之和的0至22wt％；所述分散剂占步骤S1中各个组份之和的1至4wt％；所述单体占步骤S1中各个组份之和的5至6wt％；所述交联剂占步骤S1中各个组份之和的2至4wt％；所述活性碳粉占步骤S1中各个组份之和的60至70wt％；所述抗菌材料占步骤S1中各个组份之和的5至8wt％；所述除甲醛功能材料占步骤S1中各个组份之和的5至8wt％。
进一步的，单体为N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)，交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)，分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)。
进一步的，所述抗菌材料为纳米石墨烯、纳米银、锌、钛、二氧化钛改性石墨烯、二氧化钛、氧化锌化合物中的至少一种。
进一步的，所述除甲醛功能材料为贵金属改性的纳米石墨烯功能材料或贵金属改性的钛、铝、锡、硅的多氧化物。
本发明涉及一种新风能量回收膜及其制备方法，其有益效果为：1.本发明通过球磨机的高速转动，分散剂均匀分散在固体物质的表面，从而形成均质的浆料，倒入模具中进行成型，通过单体和交联剂的固化作用，形成回收膜，具有易成型和形成复杂形状的膜的优点；2.单体和交联剂的固化形成三维网络状结构，将活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料均匀的包覆在三维网络状结构中，一方面，可以形成性能均匀的回收膜，另一方面，通过三维网络状结构可以提升回收膜的拉伸强度和断裂伸长率；3.回收膜中含有纳米级石墨烯材料，因石墨烯特殊的高比表面积特性，具有极低的表面摩擦系数，同比于其他材质膜材风阻更小；同时也不易于吸附灰尘，自清洁功效显著；4.受热的单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)可以分解出氮气和氢气，可以适当的提高回收膜的气孔率，从而相对的提高回收膜的透湿量。
具体实施方式
下面通过具体实施例及实验数据对本发明进行进一步的阐述，但下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
实施例1
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；其中，溶剂、分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)、活性碳粉、纳米石墨烯以及贵金属改性的纳米石墨烯功能材料的添加量分别为：22wt％、1wt％、5wt％、2wt％、60wt％、5wt％以及5wt％；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；其中，球磨转速为200r/min，球磨时间为2h；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；其中，固化温度为80℃，固化时间为3h；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜，其中，干燥温度为50℃，湿度40％。
实施例2
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；其中，溶剂、分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)、活性碳粉、纳米石墨烯以及贵金属改性的纳米石墨烯功能材料的添加量分别为：18wt％、1wt％、5wt％、2wt％、62wt％、6wt％以及6wt％；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；其中，球磨转速为200r/min，球磨时间为2h；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；其中，固化温度为80℃，固化时间为3h；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜，其中，干燥温度为50℃，湿度40％。
实施例3
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；其中，溶剂、分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)、活性碳粉、纳米石墨烯以及贵金属改性的纳米石墨烯功能材料的添加量分别为：15wt％、2wt％、5wt％、2wt％、64wt％、6wt％以及6wt％；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；其中，球磨转速为200r/min，球磨时间为2h；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；其中，固化温度为80℃，固化时间为3h；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜，其中，干燥温度为50℃，湿度40％。
实施例4
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；其中，溶剂、分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)、活性碳粉、纳米石墨烯以及贵金属改性的纳米石墨烯功能材料的添加量分别为：7wt％、3wt％、6wt％、4wt％、66wt％、7wt％以及7wt％；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；其中，球磨转速为200r/min，球磨时间为2h；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；其中，固化温度为80℃，固化时间为3h；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜，其中，干燥温度为50℃，湿度40％。
实施例5
一种新风能量回收膜的制备方法，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；其中，溶剂、分散剂为聚乙烯亚胺(PEI)、N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)、交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM)、活性碳粉、纳米石墨烯以及贵金属改性的纳米石墨烯功能材料的添加量分别为：0wt％、4wt％、6wt％、4wt％、70wt％、8wt％以及8wt％；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；其中，球磨转速为200r/min，球磨时间为2h；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；其中，固化温度为80℃，固化时间为3h；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜，其中，干燥温度为50℃，湿度40％。
表1为实施例1至5制得回收膜的性能
从表1中的实验数据可以得出，本发明制备的回收膜具有高的拉伸强度和断裂伸长率，其平均值分别为137MPa和53％；并且制备的回收膜具备高的导热性、热收缩率以及透湿量，其平均值分别为2.277W/(m·K)、3.9％以及361g/(m2·h)。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)
1.一种新风能量回收膜，其特征在于，包括活性碳粉、抗菌材料、除甲醛功能材料以及三维网络状聚合物，将活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料均匀的包覆在三维网络状聚合物中形成所述回收膜。
2.基于权利要求1所述的新风能量回收膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1.根据实验要求，分别计算出溶剂、分散剂、单体、交联剂、活性碳粉、抗菌材料以及除甲醛功能材料的添加量；
S2.称取步骤S1中的涉及的材料，分别依次的加入球磨罐中；
S3.将球磨罐放置到球磨机上进行球磨，得到浆料；
S4.将浆料输送到成型模具中进行固化，得到生坯；
S5.将生坯放置到温湿度干燥箱中进行干燥，得到回收膜。
3.根据权利要求2所述的新风能量回收膜的制备方法，其特征在于，所述溶剂占步骤S1中各个组份之和的0至22wt％；所述分散剂占步骤S1中各个组份之和的1至4wt％；所述单体占步骤S1中各个组份之和的5至6wt％；所述交联剂占步骤S1中各个组份之和的2至4wt％；所述活性碳粉占步骤S1中各个组份之和的60至70wt％；所述抗菌材料占步骤S1中各个组份之和的5至8wt％；所述除甲醛功能材料占步骤S1中各个组份之和的5至8wt％。
4.根据权利要求2或3所述的新风能量回收膜的制备方法，其特征在于，单体为N,N-二甲基丙烯酰胺，交联剂为N,N-亚甲基双丙烯酰胺，分散剂为聚乙烯亚胺。
5.根据权利要求2或3所述的新风能量回收膜的制备方法，其特征在于，所述抗菌材料为纳米石墨烯、纳米银、锌、钛、二氧化钛改性石墨烯、二氧化钛、氧化锌化合物中的至少一种。
6.根据权利要求2或3所述的新风能量回收膜的制备方法，其特征在于，所述除甲醛功能材料为贵金属改性的纳米石墨烯功能材料或贵金属改性的钛、铝、锡、硅的多氧化物。
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| CN101514107A (zh) * | 2009-03-13 | 2009-08-26 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 提高凝胶浇注成型陶瓷浆料稳定性的混合引发体系和使用方法 |
| WO2015165287A1 (zh) * | 2014-04-28 | 2015-11-05 | 宁波墨西科技有限公司 | 石墨烯复合粉体材料及制备方法 |
| CN108285547A (zh) * | 2018-01-16 | 2018-07-17 | 湖南国盛石墨科技有限公司 | 一种基于热固化pet/石墨烯导热膜及其制备方法 |
| CN110511426A (zh) * | 2019-08-09 | 2019-11-29 | 中山市福维环境科技有限公司 | 一种复合高分子材料膜及其制备方法 |
-
2021
- 2021-08-04 CN CN202110895216.9A patent/CN113603997A/zh active Pending
Patent Citations (4)
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