甲醛(HCHO)是一種強(qiáng)致癌物質(zhì),也是室內(nèi)裝修最常見的有機(jī)污染物之一,如何高效脫除HCHO已成為近年來社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)。在丙烯酸樹脂基(PMA)涂料中添加有機(jī)胺分子可以實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)HCHO的有效去除。但是,有機(jī)胺分子均具有毒性,涂料成膜會(huì)導(dǎo)致物理混合的有機(jī)胺結(jié)晶析出,從而對(duì)室內(nèi)環(huán)境造成二次污染,危害人體健康。化學(xué)工程學(xué)院磷化工團(tuán)隊(duì)基于先前的除甲醛涂料研究工作,提出將有機(jī)胺單體接枝到丙烯酸樹脂上,制備了胺基改性水性丙烯酸樹脂,并以其為成膜基質(zhì)制備水性功能涂料,實(shí)現(xiàn)對(duì)甲醛的高效去除。

該研究分別以含有不同分子結(jié)構(gòu)的二烯丙基胺(DA)和N,N二甲基雙丙烯酰胺(MBA)作為共聚單體為功能單體,采用半連續(xù)乳液聚合的方法制備了胺基改性丙烯酸樹脂DA-PMA和MBA-PMA。探討了有機(jī)胺分子結(jié)構(gòu)對(duì)樹脂脫除HCHO效率的影響,并結(jié)合DFT計(jì)算,從理論和實(shí)際應(yīng)用兩方面,闡明了胺基改性丙烯酸樹脂的設(shè)計(jì)原則及相應(yīng)的除甲醛機(jī)理,為開發(fā)具有高效HCHO脫除性能的胺基改性樹脂奠定了基礎(chǔ)。
相關(guān)成果以“Amine-Containing Resin for Coating with Excellent Formaldehyde Removal Performance”為題發(fā)表于國際化工三大期刊Industrial & Engineering Chemistry Research上。昆明理工大學(xué)化學(xué)工程2018級(jí)碩士研究生徐杜兵為論文第一作者,化學(xué)工程學(xué)院謝于輝副教授和云嶺高端外國專家、瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)吳華教授為論文共同通訊作者,通訊單位為昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院。該研究工作獲得國家自然科學(xué)基金(21663015)和橫向課題(功能性聚合物乳液,廣東日出化工有限公司)的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1021/acs.iecr.1c00495