CN108752924A - 一种尼龙增强吸附碳粉材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种尼龙增强吸附碳粉材料，它是由下述重量份的原料组成的：改性单体35‑40、过氧化二异丙苯0.8‑1、氨基三甲叉膦酸1‑2、碳粉70‑80、聚山梨酯80 0.3‑0.5、硬脂酸铝2‑4、十二烷基三甲基氯化铵1‑2，本发明加入的碳粉具有很好的吸附效果，使用安全环保性好，重复利用率高。
Description
技术领域
本发明属于环保领域，具体涉及一种尼龙增强吸附碳粉材料及其制备方法。
背景技术
吸附技术具有简单易行、处理效果好等优点，因此吸附法在工业废气治理、空气净化领域一直是应用非常广的一种技术，而吸附材料是吸附技术的核心和关键，在环境分析中，吸附材料常用作样品预处理中的富集污染物，在环境污染突发事件中，吸附材料常常被用来快速吸附高浓度污染物，防止其扩算。空气中的污染物都可以通过吸附法去除。新型高效吸附始终是研究中关注的热点，高效吸附材料主要体现在吸附量高、吸附速率快和选择性强等方面，而在实际应用中人们更多的是关注吸附剂成本的问题，这样就造成目前市售吸附剂的品质较低，重复利用率低。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种尼龙增强吸附碳粉材料及其制备方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种尼龙增强吸附碳粉材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性单体35-40、过氧化二异丙苯0.8-1、氨基三甲叉膦酸1-2、碳粉70-80、聚山梨酯800.3-0.5、硬脂酸铝2-4、十二烷基三甲基氯化铵1-2。
所述的改性单体是由下述重量份的原料组成的：
氰丙基甲基纤维素3-5、己内酰胺40-50、烯基琥珀酸酐1-2、硼砂3-4；
制备方法，包括以下步骤：
(1)取烯基琥珀酸酐，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌20-30分钟，加入硼砂，搅拌至常温，得硼砂溶液；
(2)取氰丙基甲基纤维素，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述硼砂溶液混合，升高温度为90-95℃，保温搅拌10-20分钟，加入己内酰胺，搅拌至常温，即得。
一种尼龙增强吸附碳粉材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳粉、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌20-30分钟，得碳粉分散液；
(2)取氨基三甲叉膦酸，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得膦酸溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取改性单体，加入到上述碳粉分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料冷却，得碳粉改性聚合物溶液；
(5)取上述碳粉改性聚合物溶液、膦酸溶液混合，搅拌均匀，加入剩余各原料，超声1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50-55℃下干燥1-2小时，冷却，即得所述尼龙增强吸附碳粉材料。
本发明的优点：
本发明以氰丙基甲基纤维素为原料，通过分散到醇溶液中，然后与烯基琥珀酸酐的水溶液共混，高温反应，在反应过程中引入己内酰胺单体，能够有效的改善单体的韧性，然后将碳粉进行表面活性处理，再分散到水溶液中，以此为反应溶剂，在引发剂作用下聚合，得到的碳粉能够有效的分散到聚己内酰胺中，从而改善了成品材料的力学稳定性，本发明加入的碳粉具有很好的吸附效果，使用安全环保性好，重复利用率高。
具体实施方式
实施例1
一种尼龙增强吸附碳粉材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性单体35、过氧化二异丙苯0.8、氨基三甲叉膦酸1、碳粉70、聚山梨酯800.3、硬脂酸铝2、十二烷基三甲基氯化铵1。
所述的改性单体是由下述重量份的原料组成的：
氰丙基甲基纤维素3、己内酰胺40、烯基琥珀酸酐1、硼砂3；
制备方法，包括以下步骤：
(1)取烯基琥珀酸酐，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60℃，保温搅拌20分钟，加入硼砂，搅拌至常温，得硼砂溶液；
(2)取氰丙基甲基纤维素，加入到其重量4倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述硼砂溶液混合，升高温度为90℃，保温搅拌10分钟，加入己内酰胺，搅拌至常温，即得。
一种尼龙增强吸附碳粉材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳粉、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入到混合料重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌20分钟，得碳粉分散液；
(2)取氨基三甲叉膦酸，加入到其重量10倍的去离子水中，搅拌均匀，得膦酸溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取改性单体，加入到上述碳粉分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3小时，出料冷却，得碳粉改性聚合物溶液；
(5)取上述碳粉改性聚合物溶液、膦酸溶液混合，搅拌均匀，加入剩余各原料，超声1小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50℃下干燥小时，冷却，即得所述尼龙增强吸附碳粉材料。
实施例2
一种尼龙增强吸附碳粉材料，它是由下述重量份的原料组成的：
改性单体40、过氧化二异丙苯1、氨基三甲叉膦酸2、碳粉80、聚山梨酯800.5、硬脂酸铝4、十二烷基三甲基氯化铵2。
所述的改性单体是由下述重量份的原料组成的：
氰丙基甲基纤维素5、己内酰胺50、烯基琥珀酸酐2、硼砂4；
制备方法，包括以下步骤：
(1)取烯基琥珀酸酐，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为65℃，保温搅拌30分钟，加入硼砂，搅拌至常温，得硼砂溶液；
(2)取氰丙基甲基纤维素，加入到其重量7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述硼砂溶液混合，升高温度为95℃，保温搅拌20分钟，加入己内酰胺，搅拌至常温，即得。
一种尼龙增强吸附碳粉材料的制备方法，包括以下步骤：
(1)取碳粉、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入到混合料重量13倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为65℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌30分钟，得碳粉分散液；
(2)取氨基三甲叉膦酸，加入到其重量15倍的去离子水中，搅拌均匀，得膦酸溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取改性单体，加入到上述碳粉分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌4小时，出料冷却，得碳粉改性聚合物溶液；
(5)取上述碳粉改性聚合物溶液、膦酸溶液混合，搅拌均匀，加入剩余各原料，超声2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空55℃下干燥2小时，冷却，即得所述尼龙增强吸附碳粉材料。
性能测试：
分别在3个实验舱通入甲醛，使得3个实验舱的甲醛浓度为5毫克/立方米；将本发明实施例1的吸附材料、实施例2的吸附材料、市售碳粉分别至于3个实验舱中，实验舱的大小均为30立方米，实施例1吸附材料、实施例2吸附材料、市售碳粉的用量均为1kg；实验舱密封24小时后，测各实验舱的甲醛清除率；
实施例1空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：95.5％；
实施例2空气净化材料放置的实验舱的甲醛清除率：94.7％；
市售碳粉放置的实验舱的甲醛清除率：60.4％。
Claims (3)
1.一种尼龙增强吸附碳粉材料，其特征在于，它是由下述重量份的原料组成的：
改性单体35-40、过氧化二异丙苯0.8-1、氨基三甲叉膦酸1-2、碳粉70-80、聚山梨酯800.3-0.5、硬脂酸铝2-4、十二烷基三甲基氯化铵1-2。
2.根据权利要求1所述的一种尼龙增强吸附碳粉材料，其特征在于，所述的改性单体是由下述重量份的原料组成的：
氰丙基甲基纤维素3-5、己内酰胺40-50、烯基琥珀酸酐1-2、硼砂3-4；
制备方法，包括以下步骤：
(1)取烯基琥珀酸酐，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，保温搅拌20-30分钟，加入硼砂，搅拌至常温，得硼砂溶液；
(2)取氰丙基甲基纤维素，加入到其重量4-7倍的无水乙醇中，搅拌均匀，与上述硼砂溶液混合，升高温度为90-95℃，保温搅拌10-20分钟，加入己内酰胺，搅拌至常温，即得。
3.一种如权利要求1所述尼龙增强吸附碳粉材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取碳粉、十二烷基三甲基氯化铵混合，加入到混合料重量10-13倍的去离子水中，搅拌均匀，升高温度为60-65℃，加入硬脂酸铝，保温搅拌20-30分钟，得碳粉分散液；
(2)取氨基三甲叉膦酸，加入到其重量10-15倍的去离子水中，搅拌均匀，得膦酸溶液；
(3)取过氧化二异丙苯，加入到其重量6-9倍的无水乙醇中，搅拌均匀，得引发剂溶液；
(4)取改性单体，加入到上述碳粉分散液中，搅拌均匀，送入到反应釜中，通入氮气，调节反应釜温度为65-70℃，加入上述引发剂溶液，保温搅拌3-4小时，出料冷却，得碳粉改性聚合物溶液；
(5)取上述碳粉改性聚合物溶液、膦酸溶液混合，搅拌均匀，加入剩余各原料，超声1-2小时，抽滤，将滤饼水洗，真空50-55℃下干燥1-2小时，冷却，即得所述尼龙增强吸附碳粉材料。
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