本發(fā)明屬于納米材料
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法。
背景技術(shù)：
：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加劇，空氣污染越來越嚴(yán)重，嚴(yán)重威脅人體健康。以納米材料為代表的新材料，因?yàn)榫邆洳煌趥鹘y(tǒng)材料的性能，在諸多領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。通過設(shè)計(jì)，將選定納米顆粒或者納米結(jié)構(gòu)作為添加成分，與高分子材料基體復(fù)合，會(huì)為高分子材料帶來性能上的增強(qiáng)和優(yōu)化。但是，現(xiàn)有納米材料在環(huán)保方面有待提高，如果能夠研制出具備凈化空氣功能的納米材料，將對人們的生產(chǎn)和生活帶來巨大幫助。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了解決現(xiàn)有納米材料在環(huán)保方面有待提高的問題，本發(fā)明的目的是提供一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法，制得的具有凈化空氣功能的納米材料具有強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好和凈化空氣的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明提供了如下的技術(shù)方案：一種具有凈化空氣功能的納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料60-80份、石英石粉9-15份、硬脂酸乙酯10-14份、棕櫚酸5-15份、納米二氧化硅2-4份、納米碳酸鈣2-4份、納米二氧化鈦10-16份、穩(wěn)定劑添加劑3-5份、偶聯(lián)劑0.5-0.9份、抗氧化劑0.3-0.7份和發(fā)泡劑0.4-0.8份。原料中添加了硬脂酸乙酯和棕櫚酸，硬脂酸乙酯和棕櫚酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對抗紫外線的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米碳酸鈣，納米碳酸鈣能夠改善塑料母料的流變性，提高其成形性；作為塑料的填料，具有提高韌性、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。優(yōu)選地，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料70份、石英石粉12份、硬脂酸乙酯12份、棕櫚酸10份、納米二氧化硅3份、納米碳酸鈣3份、納米二氧化鈦13份、穩(wěn)定劑添加劑4份、偶聯(lián)劑0.7份、抗氧化劑0.5份和發(fā)泡劑0.6份。優(yōu)選地，所述石英石粉的粒徑為500目，石英石粉作為納米材料的骨料，具有抗腐蝕、無污染、耐高溫和無毒無輻射的優(yōu)點(diǎn)。優(yōu)選地，所述穩(wěn)定添加劑為聚乙二醇，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性和粘結(jié)性。優(yōu)選地，所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。優(yōu)選地，所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。優(yōu)選地，所述發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種具有凈化空氣功能的納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照具有凈化空氣功能的納米材料原料的重量份數(shù)稱取原料；（2）將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、石英石粉、納米二氧化硅、納米碳酸鈣和納米二氧化鈦混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得具有凈化空氣功能的納米材料。本發(fā)明的有益效果是：1、本發(fā)明研制出的具有凈化空氣功能的納米材料，制得的具有凈化空氣功能的納米材料具有強(qiáng)度高、保溫隔熱性能好和凈化空氣的優(yōu)點(diǎn)。2、本發(fā)明的原料中添加了硬脂酸乙酯和棕櫚酸，硬脂酸乙酯和棕櫚酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。3、本發(fā)明的原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對抗紫外線的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。4、本發(fā)明的原料中添加了納米碳酸鈣，納米碳酸鈣能夠改善塑料母料的流變性，提高其成形性；作為塑料的填料，具有提高韌性、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度的特點(diǎn)。5、本發(fā)明的原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。6、本發(fā)明中所述石英石粉的粒徑為500目，石英石粉作為納米材料的骨料，具有抗腐蝕、無污染、耐高溫和無毒無輻射的優(yōu)點(diǎn)。7、本發(fā)明中所述穩(wěn)定添加劑為聚乙二醇，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性和粘結(jié)性。8、本發(fā)明中所述偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。9、本發(fā)明中所述抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。10、本發(fā)明中所述發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種具有凈化空氣功能的納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料70份、石英石粉12份、硬脂酸乙酯12份、棕櫚酸10份、納米二氧化硅3份、納米碳酸鈣3份、納米二氧化鈦13份、穩(wěn)定劑添加劑4份、偶聯(lián)劑0.7份、抗氧化劑0.5份和發(fā)泡劑0.6份。原料中添加了硬脂酸乙酯和棕櫚酸，硬脂酸乙酯和棕櫚酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對抗紫外線的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米碳酸鈣，納米碳酸鈣能夠改善塑料母料的流變性，提高其成形性；作為塑料的填料，具有提高韌性、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。石英石粉的粒徑為500目，石英石粉作為納米材料的骨料，具有抗腐蝕、無污染、耐高溫和無毒無輻射的優(yōu)點(diǎn)。穩(wěn)定添加劑為聚乙二醇，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性和粘結(jié)性。偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種具有凈化空氣功能的納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照具有凈化空氣功能的納米材料原料的重量份數(shù)稱取原料；（2）將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、石英石粉、納米二氧化硅、納米碳酸鈣和納米二氧化鈦混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得具有凈化空氣功能的納米材料。實(shí)施例2一種具有凈化空氣功能的納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料60份、石英石粉9份、硬脂酸乙酯10份、棕櫚酸5份、納米二氧化硅2份、納米碳酸鈣2份、納米二氧化鈦10份、穩(wěn)定劑添加劑3份、偶聯(lián)劑0.5份、抗氧化劑0.3份和發(fā)泡劑0.4份。原料中添加了硬脂酸乙酯和棕櫚酸，硬脂酸乙酯和棕櫚酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對抗紫外線的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米碳酸鈣，納米碳酸鈣能夠改善塑料母料的流變性，提高其成形性；作為塑料的填料，具有提高韌性、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。石英石粉的粒徑為500目，石英石粉作為納米材料的骨料，具有抗腐蝕、無污染、耐高溫和無毒無輻射的優(yōu)點(diǎn)。穩(wěn)定添加劑為聚乙二醇，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性和粘結(jié)性。偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種具有凈化空氣功能的納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照具有凈化空氣功能的納米材料原料的重量份數(shù)稱取原料；（2）將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、石英石粉、納米二氧化硅、納米碳酸鈣和納米二氧化鈦混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得具有凈化空氣功能的納米材料。實(shí)施例3一種具有凈化空氣功能的納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料80份、石英石粉15份、硬脂酸乙酯14份、棕櫚酸15份、納米二氧化硅4份、納米碳酸鈣4份、納米二氧化鈦16份、穩(wěn)定劑添加劑5份、偶聯(lián)劑0.9份、抗氧化劑0.7份和發(fā)泡劑0.8份。原料中添加了硬脂酸乙酯和棕櫚酸，硬脂酸乙酯和棕櫚酸作為有機(jī)相變儲(chǔ)能材料，具有相變潛熱大、化學(xué)穩(wěn)定性好和熱穩(wěn)定性好的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化硅，納米二氧化硅具有對抗紫外線的光學(xué)性能，能提高納米材料的抗老化、強(qiáng)度和耐化學(xué)性能。原料中添加了納米碳酸鈣，納米碳酸鈣能夠改善塑料母料的流變性，提高其成形性；作為塑料的填料，具有提高韌性、抗拉強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和熱變形溫度的特點(diǎn)。原料中添加了納米二氧化鈦，納米級二氧化鈦具有殺菌、防污、除臭、無毒和性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，此外在紫外線的作用下，納米級二氧化鈦會(huì)被激活，生成具有高催化活性的游離基，具有很強(qiáng)的光氧化還原能力，可催化、光解附著于材料表面的各種甲醛等有機(jī)物，達(dá)到凈化空氣的效果。石英石粉的粒徑為500目，石英石粉作為納米材料的骨料，具有抗腐蝕、無污染、耐高溫和無毒無輻射的優(yōu)點(diǎn)。穩(wěn)定添加劑為聚乙二醇，具有優(yōu)良的潤滑性、保濕性、分散性和粘結(jié)性。偶聯(lián)劑為鈦酸酯偶聯(lián)劑，能夠降低材料的粘度，改善材料間的界面性能。抗氧化劑為硫代二丙酸二硬脂醇酯，能夠防止或延緩納米材料氧化。發(fā)泡劑為碳黑，使得納米材料具有多孔構(gòu)造，提高制備的納米材料的保溫隔熱效果。一種具有凈化空氣功能的納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照具有凈化空氣功能的納米材料原料的重量份數(shù)稱取原料；（2）將硬脂酸乙酯和棕櫚酸混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中的混合料a、聚氨酯高分子材料、石英石粉、納米二氧化硅、納米碳酸鈣和納米二氧化鈦混合攪拌，即得混合料b；（4）將步驟（3）中混合料b、穩(wěn)定劑添加劑、偶聯(lián)劑、抗氧化劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料c；（5）將步驟（4）中的混合料c倒入模具中成型,即得具有凈化空氣功能的納米材料。對比例1一種納米材料，包括以下重量份的原料：聚氨酯高分子材料80份、硬脂酸乙酯14份、納米二氧化硅4份、納米碳酸鈣4份、穩(wěn)定劑添加劑5份和發(fā)泡劑0.8份。一種納米材料的制備方法，包括以下步驟：（1）按照納米材料原料的重量份數(shù)稱取原料；（2）將硬脂酸乙酯、聚氨酯高分子材料、納米二氧化硅和納米碳酸鈣混合攪拌，即得混合料a；（3）將步驟（2）中混合料a、穩(wěn)定劑添加劑和發(fā)泡劑加入攪拌機(jī)中攪拌5-10min，即得混合料b；（4）將步驟（3）中的混合料b倒入模具中成型,即得納米材料。將實(shí)施例1、實(shí)施例2和實(shí)施例3制得具有凈化空氣功能的納米材料與對比例1中制得的納米材料進(jìn)行性能測試，測試結(jié)果如表1所示：指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3對比例1抗壓強(qiáng)度（mpa）31.224.520.616.3抗拉強(qiáng)度（mpa）47.639.735.328.6導(dǎo)熱系數(shù)（w/m﹒k）0.0230.0260.0290.038甲醛凈化性能(%)9587800從表1數(shù)據(jù)比較可以看出，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：1、一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法，從測得的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度可以看出，實(shí)施例1-3的抗壓強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度均高于對比例1，說明本發(fā)明具有凈化空氣功能的納米材料的強(qiáng)度高。2、一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法，從測得的導(dǎo)熱系數(shù)可以看出，實(shí)施例1-3的導(dǎo)熱系數(shù)均低于對比例1，說明本發(fā)明具有凈化空氣功能的納米材料的保溫效果好。3、一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法，從測得的甲醛凈化性能可以看出，實(shí)施例1-3的甲醛凈化性能均高于對比例1，說明本發(fā)明具有凈化空氣功能的納米材料的凈化空氣效果好。4、一種具有凈化空氣功能的納米材料及其制備方法，從測得的各個(gè)指標(biāo)的數(shù)據(jù)可以看出，實(shí)施例1均優(yōu)于實(shí)施例2、實(shí)施例3和對比例1，說明本發(fā)明具有凈化空氣功能的納米材料的原料配方和制備方法的合理性。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12