[发明专利]一种调湿吸附复合多孔螯合树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能树脂领域，特别是涉及一种调湿吸附复合多孔螯合树脂的制备方法。

背景技术

随着人们节能环保意识的增强，具备节能环保和绿色生态功能的建筑材料越来越受到关注。目前，由于大气环境污染的严重，人们对建筑材料的调湿功能和吸附过滤功能的需求明显提高。调湿功能材料从传统的无机盐类、硅胶、无机矿物质类的研究逐渐转向多孔树脂、有机/无机复合、生物质材料的研究，其主要利用无机矿物质的多孔结构和有机高分子的高湿含量及生物质中含有的大量吸湿引导基团。这种吸湿材料对气体污染物如甲醛等具有一定的吸附能力，但对于固体颗粒如重金属的吸附能力较差，而且其对低浓度甲醛的吸附效果不明显，不能满足市场需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种具有调湿和吸附过滤功能的复合多孔螯合树脂的制备方法，能够解决现有功能材料在低浓度甲醛及重金属颗粒污染物吸附方面存在的不足之处。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种调湿吸附复合多孔螯合树脂的制备方法，包括如下步骤：

（1）制备多孔树脂基质：取重量份为40～50份的丙烯酰胺、10～15份的聚丙烯酸钠、10～15份的羧甲基纤维素钠、3～5份的乳液聚合促进剂、1～3份的分散剂和15～20份的填料溶于适量去离子水中，搅拌混合后，加入3～5份的第一交联引发剂，在惰性气体氛围下加热搅拌反应至出现凝胶状态，然后加入8～12份的第二交联引发剂，继续搅拌反应一定时间；

（2）洗涤干燥：将步骤（1）中的反应产物用有机溶剂洗涤，干燥后，研磨成微球；

（3）表面接枝：向步骤（2）中得到的微球中加入重量份为0.1～0.3份的2,2’-联二吡啶、5～15份的甲基丙烯酸缩水甘油酯、15～20份的四氢呋喃和0.05～0.15份的催化剂，混合搅拌均匀，然后液氮冷冻抽真空，解冻后通入N₂气循环3次，再恒温反应；

（4）络合反应：向步骤（3）中的表面接枝反应物中加入50～100份的络合试剂，搅拌使之进行络合反应，然后洗涤，真空干燥；

（5）聚合反应：取步骤（4）中干燥后的络合产物置入重量份为20～30份的亚氨基二乙酸溶液中，再加入10～20份的甲醛，调节混合溶液的pH值至碱性，然后加热搅拌使之反应，反应结束后调节混合溶液的pH值至酸性，静置陈化，最后过滤，洗涤，真空干燥，得到所述调湿吸附复合多孔螯合树脂。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述乳液聚合促进剂为过硫酸钠或过硫酸钾；所述分散剂为N,N’-亚甲基双丙烯酰胺；所述填料为质量比2～3：1的海泡石和电气石粉的混合物；所述第一交联剂为三氯化铝；所述第二交联剂为碳酸氢钠。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（1）中，所述加热温度为75～80℃，所述搅拌反应时间为5～8h。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（2）中，所述干燥方法为在0.1～0.3MPa真空度下，先以60～70℃干燥30min，再在120～130℃下干燥60～90min；所述研磨后的平均粒径为10～50μm。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（3）中，所述催化剂为溴化亚铜；所述恒温反应的条件为温度50～80℃，时间1～3h。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）中，所述络合试剂为甲醇、乙二胺四乙酸和水以1：2～3：3～5的质量比混合的混合溶液。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（5）中，所述碱性pH值为9.5～10；所述酸性pH值为3.5～4；所述加热温度为90～100℃，反应时间为8～10h。

在本发明一个较佳实施例中，所述步骤（4）和（5）中，所述真空度为0.1～0.3MPa，干燥温度为55～60℃。

本发明的有益效果是：本发明一种调湿吸附复合多孔螯合树脂的制备方法，操作简便，容易实现，其通过科学的配方设计和合理的制备工艺设计，先制备复合多孔树脂微球，再在其表面接枝聚合具有重金属离子螯合作用的聚合物，从而制备出具有调湿、气体吸收和金属离子吸附功能于一体的复合树脂，该复合树脂具有优异的调湿性能、低浓度甲醛吸附性能和重金属离子螯合吸附性能，可以对空气进行高度净化，是一种综合性能优异的绿色建筑用功能树脂，综合性能优异，市场前景广阔。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。