[发明专利]一种用于吸附甲醛的聚合物材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种用于吸附甲醛的聚合物材料，包括海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物，所述烷基为乙基、丙基或丁基中的一种。本发明还公开了制备聚合物材料的方法，包括以下步骤：(1)制备海藻酸钠纯溶液；(2)将羟基烷基胺与海藻酸钠纯溶液在碱性条件下混合反应，干燥后获得海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物。本发明以海藻酸钠、羟基烷基胺为主要原料制备了对甲醛反应活性高的海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物，原料及制备过程绿色环保，安全无副作用，不会对环境造成二次污染。

技术领域

本发明涉及聚合物材料及其制备方法，尤其涉及一种用于吸附甲醛的聚合物材料及其制备方法。

背景技术

甲醛是一种无色但具有刺激性气味的有毒有害的化学物质，由于其已广泛应用于化学工业、木材加工、纺织产业等与人们生活息息相关的方方面面，已经成为了一种危害人们生命健康的主要气体污染物。有关甲醛净化的研究活动一直比较活跃，如公开号CN108727546A、CN102675574A、CN105148856A等中国专利申请公开的甲醛吸附材料具有良好的甲醛吸附效果，然而这类甲醛吸附材料在制备过程中需要用到甲醛、强酸等危险化学物质，安全性差，且容易造成二次污染。

发明内容

发明目的：针对上述现有技术的不足，本发明提出一种用于吸附甲醛的聚合物材料及其制备方法，选用生物质作为制备材料，功能基团含量多，且安全无副作用。

技术方案：本发明的用于吸附甲醛的聚合物材料，包括海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物，所述聚合物的单体结构式为：

其中，R为烷基。

优选地，所述烷基为乙基、丙基或丁基。

优选地，所述羟基烷基胺为羟基乙胺、羟基丙胺或羟基丁胺。

同时，本发明提供了制备上述聚合物材料的方法，包括以下步骤：

(1)将海藻酸钠分散到水中，充分溶解，过滤获得上层清液，；

(2)将羟基烷基胺与海藻酸钠纯溶液在碱性条件下混合反应，得到海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物溶液，干燥后获得海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物。

优选地，提供所述碱性条件的碱为氢氧化钾、氢氧化钠、氢氧化钙或者氨水中的至少一种。

优选地，将提纯溶剂加入到步骤(2)所述海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物溶液中，离心去除上层清液，获得提纯后的海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物溶液。所述离心速度为5000～10000rpm，离心时间为10～30min。

优选地，提纯溶剂为乙醇、丙醇或异丙醇。

优选地，所述干燥为减压干燥处理，获得海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物。

优选地，所述减压干燥处理的温度为80～110℃、时间为2～3h、绝对压力<10³Pa。

优选地，提供所述碱性条件的碱、羟基烷基胺和海藻酸钠纯溶液中海藻酸钠的重量比为0.1～0.3：0.2～0.4：1。

优选地，所述将羟基烷基胺与海藻酸钠纯溶液在碱性条件下混合，回流5～24小时后冷却至室温，得到海藻酸钠接枝羟基烷基胺聚合物溶液。

工作原理：氢氧化钠作为催化剂，提供碱性环境，让羟基乙胺更容易进攻海藻酸上的羟基基团，发生缩合反应；海藻酸与羟基烷基胺发生如下式所示的化学反应，生成含有-NH₂基团的海藻酸钠接枝羟基烷基胺，其中-NH₂基团可与甲醛进行反应；

式中，左侧括号内为海藻酸的单体结构式，中间为羟基烷基胺的单体结构式，右侧括号内为海藻酸钠接枝羟基烷基胺的单体结构式。