一种基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片及其制备方法
技术领域
本发明涉及日用香片及其制备技术，具体涉及一种具有吸附污染物性能，兼具阻燃效果的麦饭石/EVA复合材料多功能香片及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平和文化修养的不断提高，对生活环境也提出了越来越高的要求，即希望宽敞、明亮、典雅，又希望室内充满淡淡的芳香。因此,市场上对各种带香制品的需求日趋增长。尤其卫生间是人生活中非常重要的一个活动空间，洗澡、洗漱、洗衣服等许多活动基本都会在卫生间进行。然而，不可否认的是，只要是卫生间，就会或多或少的存在一些异味。因此可应用于卫生间的既能祛除异味、清新空气、又能产生愉悦香味的产品需求更是日益增长。同时，随着汽车拥有量的不断扩大和使用时间的不断增长，人们愈加关注车内环境对身体健康和精神状态的影响。现在很多车的装饰材料会释放出令人难忍的刺激气味，不仅从感官上令人不舒服，同时有些物质对人体还会造成伤害，例如苯、甲苯、二甲苯、甲醛等会导致皮肤过敏、头晕、呕吐、或者白血病等，因此对于能够用于汽车内即可吸附有害物质，又可产生愉快香味，并具有一定阻燃效果的多功能产品的开发和生产，必有广阔的市场前景。
目前市场上虽然有一些带香产品，但多数以掩盖原有气味为主，且普遍存在着挥发快、保香期短，安全性不足，性能单一等问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种麦饭石/EVA复合材料，兼具香味缓释、吸附污染物、阻燃等多种功能。可以放在车内，也可以放于宾馆的中央空调设备，也适合放在家中客厅、卧室，同时耐水性强，也可以放在卫生间便池，洗手盆中，既能吸收异味，消除环境污染，还能释放香气，营造一个清新怡人的优雅环境。
首先，本发明提供的基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片包括EVA、改性麦饭石、表面活性剂、香精。
所述基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片中各组分比例按质量份数计为：EVA50-80份，改性麦饭石5-20份、表面活性剂1-10份、香精10-50份。
所述EVA包括EVA150、EVA180、EVA260、EVA360、EVA460、EVA550、EVA2808中的一种或二种以上。
所述改性麦饭石的制备方法为：将天然麦饭石球磨制成超细粉，用硝酸水溶液浸渍后搅拌处理，分离固体产物得到改性麦饭石。
所述超细粉的粒径为50-150微米。
所述硝酸水溶液中硝酸的浓度为2.0-5.0mol/L。浸渍后搅拌处理时间为2-3h。
所述分离固体产物具体为：所得产物抽滤，用去离子水洗涤后再抽滤，并70℃下干燥。改性后麦饭石孔道扩大，比表面积增加，更有利于吸附作用。
所述表面活性剂包括失水山梨醇脂肪酸酯(Span系列)、聚山梨醇酯(Tween系列)、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或二种以上。
所述香精包括果香类香精或花香类香精或二者的混合香精。
所述果香类香精包括柠檬香精、葡萄香精、杆桔香精、肉桂香精中的一种或二种以上；所述花香类香精包括玫瑰香精、茉莉香精、桂花香精、紫罗兰香精中的一种或二种以上；所述香精为天然香精或合成香精。
第二，本发明提供上述基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片的制备方法，具体为：取香精，加入表面活性剂搅拌均匀，加入改性麦饭石和EVA，振荡反应，干燥后进行热压处理，得到基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片。
所述振荡反应，温度为20-30℃，时间为30-60分钟。
所述热压处理，温度为90-110℃，压力为5-30MP，时间为10-30min。
所述各组分比例按质量份数计为：EVA50-80份，改性麦饭石5-20份、表面活性剂1-10份、香精10-50份。
所述EVA包括EVA150、EVA180、EVA260、EVA360、EVA460、EVA550、EVA2808中的一种或二种以上。
所述改性麦饭石的制备方法为：将天然麦饭石球磨制成超细粉，用硝酸水溶液浸渍后搅拌处理，分离固体产物得到改性麦饭石。
所述超细粉的粒径为50-150微米。
所述硝酸水溶液中硝酸的浓度为2.0-5.0mol/L。浸渍后搅拌处理时间为2-3h。
所述分离固体产物具体为：所得产物抽滤，用去离子水洗涤后再抽滤，并70℃下干燥。改性后麦饭石孔道扩大，比表面积增加，更有利于吸附作用。
所述表面活性剂包括失水山梨醇脂肪酸酯(Span系列)、聚山梨醇酯(Tween系列)、脂肪醇聚氧乙烯醚(平平加)、十二烷基硫酸钠(SDS)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)中的一种或二种以上。
所述香精包括果香类香精或花香类香精或二者的混合香精。
所述果香类香精包括柠檬香精、葡萄香精、杆桔香精、肉桂香精中的一种或二种以上；所述花香类香精包括玫瑰香精、茉莉香精、桂花香精、紫罗兰香精中的一种或二种以上；所述香精为天然香精或合成香精。
有益效果
(1)形状可调控：可以任意设计香片的形状和尺寸，以满足不同应用场合的需求。
(2)多功能化：改性麦饭石颗粒尺寸小、孔结构丰富、比表面积大、表面活性强，不仅可以赋予材料优越的力学性能，提高材料的强度和韧性；还可以有效吸附和清除空气污染物、水中污染离子、以及有害微生物，保证了空气的清新和水的安全卫生。改性麦饭石的注入赋予了麦饭石/EVA复合香片优异的综合性能和超高的性价比。
(3)释香效果好：表面活性剂的使用，能显著提高麦饭石与EVA之间的界面相容性，不仅增大了麦饭石/EVA对香精的吸附量，使释放的香味浓郁纯正；而且有效调节了香氛的释放速度，使香味持久显著，香味可保持3个月以上。
(4)兼具阻燃性能：麦饭石中的SiO2、Al2O3、MgO、CaO、TiO2等成分改善了EVA材料的阻燃性能和热稳定性，且满足无卤、低烟、低毒阻燃剂的要求，更适用于在汽车中使用。
(5)工艺简单。本发明提出的改性方法操作简单，无需特殊设备，更易于推广。
(6)成本低廉。本发明所利用的麦饭石等原料来源广泛、价格低廉，大大降低了生产成本，故具有良好的市场前景。
具体实施方式
制备例1改性麦饭石的制备：
将天然麦饭石球磨制成超细粉(粒径75微米)，用5.0mol/L的硝酸水溶液溶液浸渍后搅拌处理3小时。产物经抽滤、去离子水洗涤、抽滤，并于70℃下干燥处理，即得到改性麦饭石
实施例1基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片制备：
按如下质量百分比配方制备麦饭石/EVA复合材料的多功能香片：
EVA360：73.3wt％
改性麦饭石：7.3wt％
表面活性剂Span60：1.1wt％
玫瑰香精：18.3wt％。
以下各组分用量均按上述比例加入。
称取一定质量的玫瑰香精，按比例加入表面活性剂Span60，搅拌均匀，再加入改性麦饭石和EVA360，在25℃振荡反应60分钟，干燥后，在热压压力10MPa，热压温度110℃，热压时间30min条件下成型，既得香片产品。麦饭石/EVA复合材料与纯EVA相比，对香精的吸附能力显著提高，吸附量提高到纯EVA的1.4倍，同时释香效果更明显好于纯EVA产品，所制麦饭石/EVA复合材料香片室温放置90天后香味依然浓郁，释放速率平均每天0.55mg/g，提供了芬芳幽雅的室内环境气氛。
实施例2基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片制备：
按如下质量百分比配方制备麦饭石/EVA复合材料的多功能香片：
EVA360：59.4wt％
改性麦饭石：10.6wt％
表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚：1.0wt％
肉桂香精：33.0wt％。
以下各组分用量均按上述比例加入。
称取一定质量的肉桂香精，按比例加入表面活性剂月桂醇聚氧乙烯醚搅拌均匀，再加入麦饭石和EVA360，在30℃振荡反应50分钟，干燥后，在热压压力20MP，热压温度90℃，热压时间20min条件下成型，既得香片产品。麦饭石/EVA复合材料香片对香精的吸附能力和释香效果也都得到显著改善，放置于卫生间洗手池中，释放速率平均每天1.50mg/g，90天后仍效果不减。同时麦饭石/EVA复合材料对苯酚、苯胺、Pb2+和Cd2+具有明显的吸附去除作用，吸附量可分别达1.6mg/g、7.9mg/g、37.6mg/g和36.8mg/g。长期保持了卫生间的安全卫生和清新愉悦。
实施例3基于麦饭石/EVA复合材料的多功能香片制备：
EVA260：50.0wt％，
改性麦饭石：12.5wt％、
表面活性剂：聚乙烯吡咯烷酮2.5wt％+十二烷基硫酸钠3.8％
柠檬香精：31.2wt％。
以下各组分用量均按上述比例加入。
称取一定质量的柠檬香精，按比例加入表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮和十二烷基硫酸钠，搅拌均匀，再加入麦饭石和EVA260，在30℃振荡反应60分钟，干燥后，在热压压力30MP，热压温度110℃，热压时间10min条件下成型，既得香片产品。麦饭石/EVA复合材料与纯EVA相比，不仅对香精的吸附能力和释香效果得到明显改善，而且阻燃性能也得到显著改善。相同质量的(均为5g)麦饭石/EVA复合材料香片和纯EVA香片的对比燃烧试验表明：纯EVA香片经点燃后能够燃烧20-30秒；麦饭石/EVA复合材料香片经点燃后能够在3-5秒内熄灭，而且热释放速率和烟生成速率均较纯EVA产品显著降低。麦饭石/EVA复合材料香片表现出良好的阻燃性能，因此也适于放于汽车内，既能去除有害有机物产生的难闻刺激性气味，又可产生愉快香味，放于车内90天后仍能释放优雅清新气味，维护人体的身心健康。
