一种甲醛净化剂及其制备方法 【技术领域】
本发明涉及一种甲醛净化剂及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平不断提高，对于居住、办公、娱乐环境要求也不断提高，人们通常会对居住、办公、娱乐场所进行装修，美观的同时带来的负面影响就是装修建材(包括木质家具)释放到空气中的有毒有害气体，甲醛是主要成分之一。
甲醛是一种无色易溶的刺激性气体，可经呼吸道吸收，对人体健康有极大影响。当室内空气中含量为0.5mg/m3可刺激眼睛引起流泪，0.6mg/m3时引起咽喉不适或疼痛，浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿；当空气中达到30mg/m3时可当即导致死亡。长期接触低剂量甲醛引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症，新生儿体质降低、染色体异常，甚至引起鼻咽癌。高浓度的甲醛对神经系统、免疫系统、肝脏等都有毒害。甲醛还有致畸、致癌作用，长期接触甲醛的人，可能引起鼻腔、口腔、鼻咽、咽喉、皮肤和消化道的癌症。甲醛来源于胶合板、细木工板、中密度纤维板和刨花板等人造板材，由于甲醛具有较强的粘合性，并具有加强板材的硬度及防虫、防腐的功能，目前生产人造板都使用以甲醛为主要成分的脲醛树脂胶粘剂。板材中残留的和未参与反应的甲醛会逐渐向周围环境释放，这是形成室内空气中甲醛污染的主体；此外一些厂家为了追求利润，使用不合格的板材制造家具，在粘接贴面材料时再使用劣质胶水，结果顾客买家具回家等于买回一个小型废气排放站；含有甲醛成分的装饰物如贴墙布，贴墙纸，化纤地毯、泡沫塑料、油漆和涂料等也有可能向环境散发甲醛。实测数据表明，板材和家具、装饰物中的甲醛释放期比较长，日本横宾国立大学的研究认为，室内甲醛的释放期一般为3-15年！
因此，对板材和空气中甲醛的去除是十分必要的。目前市售的相关产品中，有些产品为活性碳类吸附剂；有些香精类产品只将甲醛味掩盖，其实甲醛一点没去除；有些氧化型产品能部分去除板材中甲醛，但去除率不及50％；有些有机类产品涂刷当时去除效果很好，但甲醛浓度反弹很快。检索相关专利技术，结果表明，甲醛消除剂类专利共检索到94个，有些是从植物中提取，有些为氧化型物质，从配方检索，没有相似专利。
【发明内容】
本发明主要解决的技术问题是将空气中游离的甲醛和复合板材中的甲醛转化为无毒无害的物质且不可逆。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种甲醛净化剂，为氨的衍生物，其氨基与甲醛中的羰基发生加成-脱水反应(缩合反应)，破坏甲醛分子结构，分子量大导致该反应为不可逆。
所述甲醛净化剂，其特征在于：由聚丙烯酰氨5‰～7‰稀释液(1.0-2.0g/L)、乙烯脲(150-250g/L)、氨基脲(50-70g/L)反应制得。
在一种优选实施方案中，上述各组分的最佳配比为：聚丙烯酰氨6‰稀释液(1.5g/L)、乙烯脲(200g/L)、氨基脲(60g/L)。
所述甲醛净化剂，其合成工艺如下：
(1)称取6克聚丙烯酰氨试剂(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨6‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入1.5克聚丙烯酰氨6‰稀释液，加入200克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入60克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
本发明所制备的甲醛净化剂具有如下优点：
1)板材中甲醛去除率可达90％以上，且不反弹。
2)本工艺方法原材料简单，制备过程无复杂的工艺，成本低，实际可操作性强。
【具体实施方式】
下面以具体实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此。
试验方法：若干同型干燥器，内无干燥剂。若干同质同型复合板材，20cm×10cm×2cm。将药剂涂刷板材表面后自然晾干30min后，置于干燥器内密封，PPM-400型甲醛测定仪检测干燥器内甲醛浓度，检测值单位：mg/m3。
实施例1
其合成工艺如下：
(1)称取6克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨6‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入1.5克聚丙烯酰氨6‰稀释液，加入200克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入60克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
重复实施例1的过程，但以低分子量阳离子聚丙烯酰氨代替高分子量阳离子聚丙烯酰氨，制得对比实施例1的产品。
将实施例1的产品、对比实施例1的产品、市售某产品同等条件下应用于复合板材中甲醛的去除，试验结果见表1。
表1不同产品去除甲醛效果
甲醛检测时间 实施例1的产品 对比实施例1的产 品 市售某产 品 涂刷后第1天 0.21 0.23 1.21 涂刷后第10天 0.23 0.44 1.35 涂刷后第20天 0.19 0.59 1.16 涂刷后第30天 0.22 0.73 1.08 涂刷后第40天 0.18 0.91 1.47 涂刷后第50天 0.20 1.36 1.23 涂刷后第60天 0.20 1.38 1.26
结果表明：实施例1的产品、对比实施例1的产品对板材中甲醛的去除率比市售某产品对板材中甲醛的去除率要高，但是对比实施例1的产品对板材中甲醛的去除率逐渐降低，也就是说甲醛浓度逐渐反弹。对比实施例1的产品于甲醛的反应为可逆反应。
实施例2
其合成工艺如下：
(1)称取6克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨6‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水。
(3)在上述溶液中加入1.5克聚丙烯酰氨6‰稀释液，加入200克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入60克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
将实施例1的产品、实施例2的产品同等条件下应用于复合板材中甲醛的去除，试验结果见表2。
表2不同产品去除甲醛效果
甲醛检测时间 实施例1的产品 实施例2的产品 涂刷后第1天 0.23 2.0 涂刷后第20天 0.20 2.5 涂刷后第40天 0.19 2.1 涂刷后第60天 0.18 2.3
结果表明：实施例2地产品对板材中甲醛去除效果很差。合成体系的pH值对产品性能影响很大。
实施例3
其合成工艺如下：
(1)称取7克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨7‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入1.0克聚丙烯酰氨7‰稀释液，加入150克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入70克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
实施例4
其合成工艺如下：
(1)称取6克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨6‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入2.0克聚丙烯酰氨6‰稀释液，加入250克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入50克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
实施例5
其合成工艺如下：
(1)称取6克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨6‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入1.0克聚丙烯酰氨6‰稀释液，加入250克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入70克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
实施例6
其合成工艺如下：
(1)称取5克阳离子聚丙烯酰氨(分子量为500万以上)于200ml烧杯中溶解，转入1000ml容量瓶中，少量多次冲洗烧杯，冲洗液并入容量瓶中，定容至1000ml，此溶液记为聚丙烯酰氨5‰稀释液。
(2)在1000ml的烧瓶中预装800ml左右的蒸馏水，用固体氢氧化钠粉末调节溶液pH为9.0±0.2的碱性溶液。
(3)在上述碱性溶液中加入2.0克聚丙烯酰氨5‰稀释液，加入200克乙烯脲试剂，加入蒸馏水使烧瓶中液体体积约至900ml。
(4)把烧瓶放入电热套中搅拌加热2小时，加热温度控制在50℃-60℃。
(5)停止加热搅拌，冷却至室温，加入60克氨基脲，将烧瓶定容至1000ml，继续搅拌30分钟，搅拌后倒出烧瓶中的液体，包装封存待用。
将实施例1的产品、实施例3的产品、实施例4的产品、实施例5的产品、实施例6的产品同等条件下应用于复合板材中甲醛的去除，试验结果见表3。
表3不同产品去除甲醛效果
甲醛检测 时间 实施例1的 产品 实施例3的 产品 实施例4的 产品 实施例5的 产品 实施例6的 产品 涂刷后第 1天 0.23 0.26 0.21 0.22 0.19 涂刷后第 20天 0.20 0.22 0.17 0.16 0.24 涂刷后第 40天 0.19 0.24 0.19 0.20 0.21 涂刷后第 60天 0.18 0.19 0.23 0.22 0.18
结果表明：实施例1的产品、实施例3的产品、实施例4的产品、实施例5的产品、实施例6的产品对板材中的甲醛去除效果均很好，所以均为本发明的保护范围。