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环保装饰材料及其制备方法与流程

2022-02-21 07:49:34 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及环保材料领域,具体为一种环保装饰材料及其制备方法。


背景技术:

2.随着经济的发展,人们更加注重绿色健康的居住环境。在室内装潢方面,由于传统的墙面建材、油漆等通常会挥发出一些有毒物质如甲醛等危害人体健康,墙纸的发展顺应了这种环保理念,并且其还具有使用方便、款式多样、价格低廉等优势,正在挑战传统墙面装修材料在室内装潢中的地位。
3.目前,市场上的墙纸品种繁多,如纯纸墙纸、织物墙纸、金属墙纸、天然材料墙纸、pvc墙纸等等,虽然它们都有各自的优点,但同时也存在着一些缺点,如纯纸墙纸虽然具有良好的环保性能,但其不耐水、不耐潮以及不耐擦洗等缺点,不易打理,而且对施工技术要求较高,一旦操作不当,就很容易产生明显的接缝;pvc墙纸虽然吸声效果,性价比高,易打理,但其透气性差,不环保;织物类墙纸,像丝绸墙纸和锦缎墙纸均因其价格昂贵、不易打理等缺点不能得到广泛推广;天然材料墙纸虽乡土气息浓厚,自然古朴,但耐久性和防火性较差。于是,绿色环保的非织造布墙纸就显得独树一帜。非织造墙纸是采用棉、麻等天然纤维或涤纶、腈纶等合成纤维,依次经过非织造成型、上树脂或热轧上胶、印花等工序制成的一种新型高级墙面装饰材料。它因不易折断老化、质地柔软、具有一定的防潮性和透气性等优点而受到越来越多消费者的青睐。
4.目前关于无纺布墙纸的研究多集中在其耐磨、抗菌防霉、抗静电、阻燃、除甲醛等领域,大致可分为改善无纺布墙纸的力学性能和化学性能两个方面。其力学性能的改进通常是从改进无纺布材料或者添加无机填料的角度出发,较为环保,不易产生对人体有害的物质,然而,其化学方面性能的改进,通常用到大量的有机溶剂,不环保,还会对人体产生危害。尤其是当其应用到光触媒材料除甲醛时,以有机溶剂作为成膜剂,增强光触媒材料在无纺布上的分散性和固载时间,不仅易被光触媒材料分解,产生有害物质,光触媒材料还会进一步分解无纺布,减少无纺布墙纸的使用寿命。光触媒材料是现有技术中极少能够在室温光照条件下催化降解甲醛的材料,其缺陷在于可见光下催化降解能力差,产生的氧化自由基易损坏墙纸,因此,如何提高其可见光下降解能力和将其固载在墙纸上并不会对墙纸造成伤害成为了非常有意义的研究方向。
5.cn 110373915 a公开了一种可吸收降解甲醛的环保无纺布墙纸及其制备工艺,其采用水性丙烯酸作为粘合剂,将纳米二氧化锰固定在无纺布表面,由于二氧化锰极强的氧化性,会对粘合剂和无纺布造成很大的腐蚀,而且二氧化锰和甲醛反应易造成二氧化锰失活,所制得的无纺布使用寿命较低。


技术实现要素:

6.针对现有技术存在的缺陷,本发明提供了一种环保装饰材料及其制备方法。
7.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
8.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在180-220℃下预定型40-50s,得到预定型无纺布;
9.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为(1-3):1,温度为50-70℃,时间为50-70s,得到轧光无纺布;
10.(3)按质量份计,取500-700份水,向其中加入1-4份分散剂,以100-200r/min转速搅拌1-3min后加入10-15份光催化剂、20-60份活性炭,以2000-3000r/min转速搅拌20-40min,得到光催化剂-活性炭分散液;
11.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入100-200份粘合剂、3-5份香精、50-60份填料,再以200-300r/min转速搅拌10-20min,得到无纺布整理液;
12.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:(40-60)ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以100-200r/min转速搅拌10-20min,取出,70-90℃下烘干,得到一次浸渍无纺布,将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:(40-60)ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以100-200r/min转速搅拌10-20min,取出,70-90℃下烘干,得到浸渍无纺布;
13.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为(1-3):1,温度为50-70℃,时间为50-70s,得到所述环保装饰材料。
14.所述分散剂为聚乙二醇200、聚乙二醇400中的一种。
15.所述填料为高岭土、轻质碳酸钙、重质碳酸钙、滑石粉中的一种或两种或两种以上混合物;优选的,所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比(2-4):(5-7)混合而成。
16.所述粘合剂为有机类粘合剂、无机类粘合剂中的任意一种;优选的,所述粘合剂为无机类粘合剂硅溶胶。
17.无纺布因自身疏松结构导致其尺寸稳定性较差,影响后序热处理过程,为保证无纺布在高温焙烘过程中能保持良好的尺寸稳定性,在涂层整理前先对其进行预定型处理。预定型处理大大降低了水刺基布的纵横向收缩率,尤其是纵向,这也说明预定型处理提高了基布的尺寸稳定性。
18.水刺基布经过预定型后,虽然其尺寸稳定性得以改善,但是基布表面平整度仍欠佳,所以需要对预定型后的水刺基布进行轧光整理。轧光整理后的基布结构比较致密,纤维间空隙也比较小,因此,在进行后续的涂层整理时,浆料不易渗透到水刺基布内部,而且平整的表面也能保证涂层膜的平滑性。
19.然后将经过定型、轧光预处理处理的无纺布浸入配置好的无纺布整理液中,使预处理后的无纺布被整理液充分浸泡,干燥后在表面成膜,经再次轧光处理,得到所述环保装饰材料。本发明所配制的无纺布整理液,大多采用无机材料,只有分散剂采用了聚乙二醇分散剂,由于聚乙二醇易被催化剂降解成二氧化碳和水,也不污染环境,因此,本发明所制备的无纺布墙纸环保、不危害人体健康,是一种环保装饰材料。
20.首先,本发明将光催化剂和活性炭混合,让活性炭和光催化剂相互吸附,活性炭具有极强的吸附性,能够吸收墙体释放出的甲醛等有害气体,进而便于光催化剂降解;此外,活性炭具有极强的导电性,能够传导光生电子,降低光生电子-空穴的复合率,增强了光催化剂的催化能力,二者协同作用,大大提升了催化降解有害气体的效率。本发明采用硅溶胶作为粘合剂,硅溶液在失去水分时,单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶,随水分的蒸发,胶体分
子增大,最后形成极为稳定的硅氧键涂膜,不会产生涂膜被光催化剂降解,从而老化脱落的问题。此外,硅氧键涂膜致密且较硬,不产生静电,空气中各种尘埃难粘附,抗污染能力较强,其耐水性、耐热性能明显优于有机涂料。此外,硅溶胶中的纳米级二氧化硅粒子易被活性炭吸附,从而在光催化剂-活性炭粒子表面形成一层二氧化硅保护膜,减少了光催化剂和无纺布纤维的接触,防止光催化剂老化无纺布,增加了所得环保装饰材料的使用寿命。
21.本发明进一步采用重质碳酸钙、滑石粉共混作为整理液填料,重质碳酸钙可提高涂层膜的白度、不透明度,改善油墨吸收性,且价格低廉,但是涂料的流动性比较低。重质碳酸钙还有一大优点就是能够降低浆料的粘度,提高整理液流动性,使无纺布浸泡后,涂层不会过厚。滑石粉具有很好的纤维覆盖能力,能提高涂层基材的白度、平滑度、不透明度;具有良好流变性和稳定性。二者混合使用,既增加了填料和无纺布纤维的结合能力,又降低了整理液的粘度,也缩减了成本。此外,填料的加入也进一步增强无纺布的耐磨性和阻燃能力,并且能够减少光催化剂和无纺布纤维的接触,与硅溶胶协同,增加了墙纸的使用寿命。滑石粉的主要成分是mgo
·
sio2,在硅溶胶脱水过程中也会和二氧化硅形成mgo
·
sio
2-sio-osi的结构,加强了膜的稳定性,不易脱落。
22.再进一步的,由于传统的光催化剂大多为紫外响应性光催化剂,或者对可见光利用率极低,因此,其使用具有很大的局限性。本发明进一步制备了一种新型光催化剂,其不仅具有可见光响应的性质,还具有极强的热催化能力,光热协同,具有极强的室温可见光降解污染物的能力。
23.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
24.s1按质量份计,75-85℃下,将10-20份偏钼酸铵、1.5-11份改性剂加入280-320份水中,以100-200r/min转速搅拌5-10min,得到前驱体溶液;
25.s2按质量份计,75-85℃下,将4-6份65-68wt%硝酸以1-2ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以100-200r/min转速搅拌60-120min后,4000-8000r/min转速离心3-5min,取沉淀,用水和无水乙醇分别冲洗3次,最后将得到的固体置于50-70℃下烘干8-12h,得到所述光催化剂。
26.所述改性剂为聚乙二醇400、乙二胺四乙酸钠中的一种或两种混合物;优选的,所述改性剂由聚乙二醇400、乙二胺四乙酸钠按质量比(1-10):(0.5-1)混合而成。
27.本发明采用乙二胺四乙酸根螯合偏钼酸根离子,控制其结晶生长方向,用聚乙二醇分散生成的水合三氧化钼,避免其生成大的团簇,二者协同调控其形貌,增大其表面积。本发明所制得的光催化剂为水合氧化钼,其带隙是2.8-3.0ev,可以直接吸收可见光,催化降解污染物。此外,由于结晶水的引入,造成三氧化钼产生晶格畸变,形成jahne-teller效应,jahne-teller扭曲增加了路易斯酸位位点,促进氧的吸附和活化,大大提高了水合三氧化钼的热催化性能,同时,结晶水和三氧化钼配位,由于水是富电子配体,光激发时,电子从结晶水跃迁至三氧化钼所需的能量小于三氧化钼内电子从钼跃迁至氧,降低了光激发电子跃迁所需能量,导致其能够在更长波长的可见光激发下产生光生电子-空穴,提高了对可见光的利用率。由于结构水引起的光热协同效应,使得所制得的水合氧化钼具有室内自然光环境下降解污染物的性能。该降解反应简单、低成本、节能、节省空间,可适用于室内或有限的空间清洁。
28.本发明有益效果:
29.本发明采用硅溶胶作为粘合剂、重质碳酸钙、滑石粉共混作为整理液填料,增强无纺布的耐磨性和阻燃能力,加强了膜的稳定性,并且能够减少光催化剂和无纺布纤维的接触,增加了所述环保装饰材料的使用寿命。
30.本发明采用活性炭和光催化剂混合使用,即增强了所述环保装饰材料光催化剂的催化能力,大大提升了催化降解有害气体的效率,又提升了其抗静电能力。
31.本发明以极其简单的方法制得了具有室内自然光环境下降解污染物的性能的光催化剂-水合三氧化钼,并用聚乙二醇400、乙二胺四乙酸钠作为改性剂,进一步增强了其催化降解气体污染物的能力。
具体实施方式
32.本发明实施例所采用的无纺布为涤纶水刺无纺布,克重:120g/m2,东莞市拓源复合科技有限公司。
33.活性炭,货号:am-c1-064-1,粒径:20nm,浙江亚美纳米科技有限公司。
34.香精,货号:znkh041,厦门中农科化新材料有限公司。
35.重质碳酸钙,货号:1500,粒度:1000目,浙江群丰钙业实力工厂。
36.滑石粉,粒度:1250目,长兴忠嘉非金属材料有限公司。
37.聚乙烯醇,货号:2488,平均聚合度:2400-2500,中国石化集团重庆川维化工有限公司。
38.聚乙二醇400,货号:400,分子量:400,无锡市亚泰联合化工有限公司。
39.硅溶胶,型号:dn51655,山东登诺新材料科技有限公司。
40.实施例1
41.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
42.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
43.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
44.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到活性炭分散液;
45.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的活性炭分散液中加入150份粘合剂、4份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
46.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布;将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
47.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
48.所述分散剂为聚乙二醇400。
49.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
50.所述粘合剂为硅溶胶。
51.实施例2
52.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
53.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
54.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
55.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入12份光催化剂、40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到光催化剂-活性炭分散液;
56.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入150份粘合剂、4份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
57.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布;将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
58.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
59.所述分散剂为聚乙二醇400。
60.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
61.所述粘合剂为硅溶胶。
62.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
63.s1按质量份计,80℃下,将12.3份偏钼酸铵加入300份水中,以160r/min转速搅拌8min,得到前驱体溶液;
64.s2按质量份计,80℃下,将5份66wt%硝酸以1.5ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以150r/min转速搅拌90min后,6000r/min转速离心4min,取沉淀,用水和无水乙醇分别冲洗3次,最后将得到的固体置于60℃下烘干10h,得到所述光催化剂。
65.实施例3
66.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
67.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
68.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
69.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入12份光催化剂、40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到光催化剂-活性炭分散液;
70.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入150份粘合剂、4份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
71.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布;将一次浸渍
无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
72.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
73.所述分散剂为聚乙二醇400。
74.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
75.所述粘合剂为硅溶胶。
76.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
77.s1按质量份计,80℃下,将12.3份偏钼酸铵、4.8份改性剂加入300份水中,以160r/min转速搅拌8min,得到前驱体溶液;
78.s2按质量份计,80℃下,将5份66wt%硝酸以1.5ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以150r/min转速搅拌90min后,6000r/min转速离心4min,取沉淀,用水和无水乙醇分别冲洗3次,最后将得到的固体置于60℃下烘干10h,得到所述光催化剂。
79.所述改性剂由聚乙二醇400、乙二胺四乙酸钠按质量比5:1混合而成。
80.实施例4
81.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
82.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
83.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
84.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入12份光催化剂、40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到光催化剂-活性炭分散液;
85.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入150份粘合剂、4份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
86.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布;将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
87.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
88.所述分散剂为聚乙二醇400。
89.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
90.所述粘合剂为硅溶胶。
91.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
92.s1按质量份计,80℃下,将12.3份偏钼酸铵、4.8份改性剂加入300份水中,以160r/min转速搅拌8min,得到前驱体溶液;
93.s2按质量份计,80℃下,将5份66wt%硝酸以1.5ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以150r/min转速搅拌90min后,6000r/min转速离心4min,取沉淀,用水和无水乙醇分别
冲洗3次,最后将得到的固体置于60℃下烘干10h,得到所述光催化剂。
94.所述改性剂为聚乙二醇400。
95.实施例5
96.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
97.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
98.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
99.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入12份光催化剂、40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到光催化剂-活性炭分散液;
100.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入150份粘合剂、4份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
101.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布,将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
102.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
103.所述分散剂为聚乙二醇400。
104.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
105.所述粘合剂为硅溶胶。
106.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
107.s1按质量份计,80℃下,将12.3份偏钼酸铵、4.8份改性剂加入300份水中,以160r/min转速搅拌8min,得到前驱体溶液;
108.s2按质量份计,80℃下,将5份66wt%硝酸以1.5ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以150r/min转速搅拌90min后,6000r/min转速离心4min,取沉淀,用水和无水乙醇分别冲洗3次,最后将得到的固体置于60℃下烘干10h,得到所述光催化剂。
109.所述改性剂为乙二胺四乙酸钠。
110.对比例
111.一种环保装饰材料的制备方法,包括以下步骤:
112.(1)无纺布预定型:采用针板式热定型机处理无纺布,在200℃下预定型45s,得到预定型无纺布;
113.(2)轧光预处理:采用轧光机对预定型无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到轧光无纺布;
114.(3)按质量份计,取600份水,向其中加入3份分散剂,以150r/min转速搅拌2min后加入12份光催化剂、40份活性炭,以2000r/min转速搅拌30min,得到光催化剂-活性炭分散液;
115.(4)按质量份计,向步骤(3)制得的光催化剂-活性炭分散液中加入150份粘合剂、4
份香精、55份填料,再以250r/min转速搅拌15min,得到无纺布整理液;
116.(5)将步骤(2)所制得的轧光无纺布按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到一次浸渍无纺布,将一次浸渍无纺布再次按浴比1g:50ml浸入步骤(4)制得的无纺布整理液中,以150r/min转速搅拌15min,取出,80℃下烘干,得到浸渍无纺布;
117.(6)轧光整理:再次采用轧光机对步骤(5)得到的浸渍无纺布进行轧光,摩擦辊的表面线速度和织物速度比为2:1,温度为60℃,时间为60s,得到所述环保装饰材料。
118.所述分散剂为聚乙二醇400。
119.所述填料由重质碳酸钙、滑石粉按质量比3:5混合而成。
120.所述粘合剂为聚乙烯醇。
121.所述光催化剂的制备方法,包括以下步骤:
122.s1按质量份计,80℃下,将12.3份偏钼酸铵、4.8份改性剂加入300份水中,以160r/min转速搅拌8min,得到前驱体溶液;
123.s2按质量份计,80℃下,将5份66wt%硝酸以1.5ml/min速度加入上述前驱体溶液中,以150r/min转速搅拌90min后,6000r/min转速离心4min,取沉淀,用水和无水乙醇分别冲洗3次,最后将得到的固体置于60℃下烘干10h,得到所述光催化剂。
124.所述改性剂由聚乙二醇400、乙二胺四乙酸钠按质量比5:1混合而成。
125.测试例1
126.测定实施例和对比例制得的各环保装饰材料的常见污染气体清除率,常见污气体清除率的测试方法参考qb/t2761-2006《室内空气净化产品净化效果测定方法》。样品为1m2的各实施例所制得的环保装饰材料;试验仓容积为0.9m
×
0.9m
×
1.85m,温度为26℃;光源为氙灯,平均光照强度为500lux。
127.记录各组初始试验舱的甲醛浓度(mg/m3)、总挥发性有机物浓度(mg/m3)、苯浓度(mg/m3),以及记录各组72h试验舱的甲醛浓度(mg/m3)、总挥发性有机物浓度(mg/m3)、苯浓度(mg/m3),计算各污染物的下降率(%);
128.其中,甲醛下降率(%)=1-(72h试验舱的甲醛浓度/初始试验舱的甲醛浓度)
×
100%;
129.总挥发性有机物下降率(%)=1-(72h试验舱的总挥发性有机物浓度/初始试验舱的总挥发性有机物浓度)
×
100%;
130.苯下降率(%)=1-(72h试验舱的苯浓度/初始试验舱的苯浓度)
×
100%。
131.表1:环保装饰材料的气体污染物清除率测试
[0132][0133]
由表1可以看出,实施例1显示出了最低的甲醛、总挥发性有机物、苯的清除率,这是由于实施例1所制得的环保装饰材料中只含有活性炭,依靠活性炭的吸附作用吸附了一定的挥发性有害气体,当活性炭吸附饱和,即达到平衡,试验仓中挥发性有害气体数量不再减少。实施例2对气体污染物的清除率明显高于实施例1,这是由于实施例2制得的环保装饰材料中加入了水合三氧化钼,本发明所制得的水合氧化钼光催化剂,其带隙是2.8-3.0ev,可以直接吸收可见光,催化降解污染物。此外,由于结晶水的引入,造成三氧化钼产生晶格畸变,形成jahne-teller效应,jahne-teller扭曲增加了路易斯酸位位点,促进氧的吸附和活化,大大提高了水合三氧化钼的热催化性能,同时,结晶水和三氧化钼配位,由于水是富电子配体,光激发时,电子从结晶水跃迁至三氧化钼所需的能量小于三氧化钼内电子从钼跃迁至氧,降低了光激发电子跃迁所需能量,导致其能够在更长波长的可见光激发下产生光生电子-空穴,提高了对可见光的利用率。由于结构水引起的光热协同效应,使得所制得的水合氧化钼具有室内自然光环境下降解污染物的性能。实施例3的气体污染物清除率明显高于实施例2,这是由于本发明在制备水合三氧化钼的过程中加入了乙二胺四乙酸钠和聚乙二醇作为改性剂,乙二胺四乙酸根能够螯合偏钼酸根离子,在三氧化钼成核结晶的过程中控制其结晶生长方向,制得了由纳米线组成的花状团簇,但是由于纳米线易团簇,导致所制得的水合三氧化钼分散性不高,表面积不大,暴露出的路易斯酸位点较少,因此,本发明进一步用聚乙二醇增强水和三氧化钼纳米线的分散性,避免其生成大的团簇,二者协同调控其形貌,增大其表面积,暴露出更多的路易斯酸位点,大大增强了其降解污染物的能力。实施例4和实施例5单独使用乙二胺四乙酸二钠或聚乙二醇调控水合三氧化钼,其降解气体污染物的能力均有所下降也证明了这一点。
[0134]
测试例2
[0135]
测试光线照射对所制得的环保装饰材料老化程度的影响。
[0136]
参考gb/t 3923.1-2013《纺织品织物拉伸性能第1部分:断裂强力和断裂伸长率的测定》测试方法,测定实施例和对比例所制得的环保装饰材料紫外光老化前后的断裂强力差值。采用纺织布料拉伸试验机,拉伸速度为20mm/min,预张力为2n。
[0137]
试样准备:从实施例和对比例所制得的环保装饰材料上裁剪下50mm
×
200mm大小的试样各20块,10块置于光强为500lux的紫外灯下老化72h,得到实验试样;另外10块不经紫外光照射放置72h,得到空白试样。测试结果取10块试样的平均值,紫外老化前后试样的
断裂强力差值=空白试样的断裂强力的平均值-实验试样的断裂强力的平均值。
[0138]
测试结果见表2。
[0139]
表2:紫外老化前后试样的断裂强力差值测试结果
[0140] 断裂强力差值/kn实施例10.2实施例30.3对比例2.1
[0141]
由表2可以看出,各实施例采用硅溶胶作为粘合剂的环保装饰材料经紫外照射72h后依然保持很好的拉伸强度,而对比例采用聚乙烯醇作为粘合剂,经紫外照射后,拉伸性能却急剧下降。这是由于硅溶液在失去水分时,单体硅酸逐渐聚合成高聚硅胶,随水分的蒸发,胶体分子增大,最后形成极为稳定的硅氧键涂膜,不会产生涂膜被光催化剂降解,从而老化脱落的问题。此外,硅氧键涂膜致密且较硬,不产生静电,空气中各种尘埃难粘附,抗污染能力较强,其耐水性、耐热性、力学性能明显优于有机涂料。此外,硅溶胶在脱水的过程中也能在光催化剂-活性炭粒子表面形成一层包覆膜,减少光催化剂和无纺布的接触,防止光催化剂产生的活性自由基老化无纺布。而以聚乙烯醇为代表的有机粘合剂明显不适用于含有光催化剂的成膜涂料。光催化剂产生的活性自由基不仅会分解有机粘合剂,还会进一步对无纺布纤维造成破坏,缩短了所制得的环保装饰材料的使用寿命。
再多了解一些

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