[发明专利]一种含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶作为卷烟过滤嘴材料的用途

说明书

技术领域

本发明属于卷烟滤嘴材料领域。

背景技术

为了减少烟草危害，世界卫生组织成员国签订了第一个限制烟草的全球性公约——《烟草控制框架公约》，为在全球控制烟草危害、共同维护人类健康提供了法律框架。我国是世界上卷烟生产和消费的大国，也是烟民最多的国家。近年来，随着生活水平不断提高，消费者的自身健康保护意识和环保意识逐渐增强，对卷烟安全性的要求也越来越高。因此，研制低焦油安全型过滤嘴香烟是我国卷烟生产中一个迫切的问题，而开发合适的滤材是解决这一问题的有效途径。

自从1930年用棉花作过滤材料的第一个卷烟滤嘴问世以来，过滤嘴便成为降低或消除卷烟烟气中有害成分的最重要手段。滤嘴作为吸烟者与主流烟气之间的桥梁，可以有效地滤除卷烟主流烟气中的焦油、烟碱及其他多种有害成分，减少烟气对人体健康及环境的危害。采用不同的过滤嘴材料，降低有害成分的效果是不一样的。目前，国内外普遍使用的滤嘴材料是二醋酸纤维丝束、聚丙烯丝束、活性炭、无机矿物纤维等。上述几种材料都存在或多或少的缺点，如二醋酸纤维丝束的原料来源和制备工艺等导致其价格相对较高，聚丙烯丝束不能吸附烟气中的醛类化合物如乙醛、丙烯醛、苯和甲苯等，活性炭容易被吸入体内等。因此，需开发一种新的材料用作滤材来提高降低烟气中有害成分的效能。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶作为卷烟过滤嘴材料的用途。并提供所述新型滤嘴材料的制备方法。这种方法简便、性能优异，具有很好的应用前景。

在优选的实施方案中，所述含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶由巯基硅氧烷与乙烯基硅氧烷在催化剂的作用下通过巯基--双键点击反应制备。其中巯基-双键反应是点击化学反应的一种,点击反应是加成反应的一种，具有反应速度快、定向选择性高、反应条件温和、反应适应性强等特点,已被广泛应用于聚合物合成和功能化、表面改性、纳米压印材料、聚合物微球、涂层以及凝胶等。

在优选的实施方案中，所述含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶被模塑成滤棒状、块状、圆筒状或片状的整体式材料单独作为过滤嘴材料使用，或者被粉碎成颗粒状或粉末后，作为三元过滤嘴的中间段填充材料使用。其中所述含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶作为卷烟过滤嘴材料时，能够降低烟气中的苯并[α]芘、NNK、苯酚、焦油和氰化氢含量。

在优选的实施方案中，所述巯基硅氧烷为巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷或巯丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。所述乙烯基硅氧烷为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的一种。所述的催化剂为2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、4',6'-二甲氧基-2-2'-羟基-2-苯基乙酰苯、2,4-二甲基乙酰苯或2-羟基-3-碘-4,6-二甲氧基苯乙酮。

在优选的实施方案中，将所述气凝胶粉碎成粉末，然后添加到三元空腔滤棒的空腔中使用。在优选的实施方案中，其中所述气凝胶粉末在三元空腔滤棒的空腔中的添加量为10～50mg/支。

附图说明

无

具体实施方式

本发明中使用的含有硫醚链段的桥联倍半硅氧烷气凝胶的制备方法按以下技术方案进行：

将巯基硅氧烷和乙烯基硅氧烷以0.01～1mol:0.01～1mol的比例加入到圆底烧瓶中，加入催化剂搅拌，在365nm汞灯下辐照，反应0.15-10h；将所得上述产物溶于溶剂中得到浓度为0.01-5mol/L的溶液，将一定量酸加到上述溶液中搅拌10min，保证H+/Si的摩尔比＝2-5。将所得溶胶倒入模具中，放入30-80℃的烘箱中凝胶化。经过2-10h后，将所得的凝胶从模具中转移至溶剂中浸泡50-100h；将凝胶浸入溶剂中并放入真空容器中。用真空泵保持容器内为负压直到凝胶干燥；将样品在50-250℃下进一步干燥0-5h，确保孔中的液体完全蒸发。

所述巯基硅氧烷为巯丙基三甲氧基硅烷、巯丙基三乙氧基硅烷或巯丙基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

所述乙烯基硅氧烷试剂为乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基甲基二甲氧基硅烷中的一种。

所述催化剂为2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、4',6'-二甲氧基-2-2'-羟基-2-苯基乙酰苯、2,4-二甲基乙酰苯、2-羟基-3-碘-4,6-二甲氧基苯乙酮中的一种。

所述催化剂的用量与巯基硅氧烷与乙烯基硅氧烷总用量的比例为1:20～1:200。