[发明专利]活性炭粘结剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种活性炭粘结剂及其制备方法，所述粘结剂的组分按质量百分比计为：水40‑60％、交联剂1‑5％、改性剂1‑5％、增韧剂0.5‑1.5％、聚乙烯醇10‑40％、乳化硅油5‑15％、氢氧化钾10‑30％。本发明的活性炭粘结剂采用不含沥青成分的物质制备活性炭粘结剂，安全环保；粘结剂主要组分为固体混合物，包装、运输和存储方便；使用时用水按照操作流程进行配置即可,使用简便，易操作；粘结剂中含KOH，是碱活化法制备超级活性炭的理想活化剂，此粘结剂既可以作为成型助剂使用，同时也具有促进活化反应的功能，对活性炭孔系形成具有提升作用。

技术领域

本发明涉及一种粘结剂，尤其涉及一种环保型的多功能活性炭粘结剂及其制备方法。

背景技术

随着经济和社会的发展，空气和水质污染等各种环境污染问题日趋严重。活性炭作为高效吸附材料在环境治理方面应用越来越广，需求不断增大，其应用领域包括家电行业、食品工业、医疗卫生、化学工业、冶金工业和医药工业等诸多行业。与粉状活性炭相比，成型活性炭具有易于调变和加工、密度高、导热系数高、强度大、无粉尘污染、单位体积的吸附量高等优点，其形状有蜂窝状、带状、柱状、球状等各种形状，以满足不同使用场景的需求。粘结剂是成型活性炭制备的重要组分原料，能够提升成型炭的可加工性、强度等性能。由于粘结剂不可避免的用到各种化学助剂，在充分考虑其环保性的同时，增加其功能性将是粘结剂高效利用的有效手段。

现有的活性炭粘结剂的制备方法通常是由原料沥青制备、皂液的制备及混合。这样的粘结剂具有以下问题：

沥青是一种中毒性化工材料，存在光毒作用，对皮肤有刺激性，具有致癌性，对环境有较大的污染性，因而以沥青为主要原料的粘结剂，同样具有这样的问题，不是最环保的材料。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种环保型的多功能活性炭粘结剂及其制备方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种活性炭粘结剂，所述粘结剂的组分按质量百分比计为：水40-60％、交联剂1-5％、改性剂1-5％、增韧剂 0.5-1.5％、聚乙烯醇10-40％、乳化硅油5-15％、氢氧化钾10-30％。

根据本发明的一个方面，所述交联剂为无机化合物、多元有机酸或者醛类化合物。

根据本发明的一个方面，所述改性剂为聚硫橡胶、聚酰胺树脂、聚乙烯醇叔丁醛、丁腈橡胶类、酚醛树脂类、聚酯树脂、尿醛三聚氰胺树脂、糠醛树脂、乙烯树脂、异氰酸酯、硅树脂化合物中的一种或多种的混合物。

根据本发明的一个方面，所述改性剂为尿醛三聚氰胺树脂和聚酰胺树脂中的一种或两种树脂的混合物。

根据本发明的一个方面，所述增韧剂为邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯中的一种或两种的混合物。

根据本发明的一个方面，所述氢氧化钾为工业级固体。

为实现上述发明目的，本发明提供一种如上述的活性炭粘结剂的制备方法，包括以下步骤：

a.制备聚乙烯醇溶液：将聚乙烯醇、水和乳化硅油按照质量百分比为 10-40％、40-60％和5-15％的比例混合后，在搅拌状态下加热至60-100℃，待全部溶解后，在保温状态下搅拌5-15min后备用；

b.制备氢氧化钾溶液：将氢氧化钾缓慢加入备好的水中，并不停搅拌降温，按质量百分比为水40-60％、氢氧化钾10-30％的比例混合，全部溶解后备用；

c.合成粘结剂：在搅拌的状态下将所述步骤b制备好的氢氧化钾溶液缓慢加入所述步骤a的聚乙烯醇溶液中，待形成均匀的溶液，依次加入改性剂、增韧剂和交联剂，冷却至室温后即为成品。