[發明專利]一種能夠高效調濕的高分子調濕劑的制備方法

有效

• 申請號: 201310361423.1
• 申請日: 2013-08-19
• 公開（公告）號: CN103450385A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 張春曉;趙紅挺;張素玲;姚志通
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/56;C08F220/58;C08F222/38;C09K3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于環保建筑材料領域，具體涉及一種能夠高效調濕的高分子調濕劑的制備方法。

背景技術

????我國南方降雨量多，尤其是每年6月中下旬至7月上半月之間持續天陰有雨的梅雨季節，空氣濕度大、氣溫高，衣物等容易發霉。例如，現代的建造房屋多是鑲板、預制板(或頂制品)、鋼筋混凝土、金屬框格窗等材料，故氣密性高，結露的問題多。其原因是房屋氣密性好，通風差，生活水平提高，用水增加，使用石油氣爐、煤氣爐等暖房器具等，造成結露觀象嚴重。特別是廚房、洗澡房、洗臉間、大型室內澡堂等潮濕房屋在壁面、房頂、地面的結露更是嚴重。

調濕材料是指不需要借助任何人工能源和機械設備,依靠自身的吸放濕特性感應所調空間空氣的濕度變化,自動調節濕度的功能材料。當濕度較高時,調濕材料能夠吸附環境中的水蒸氣,使空間的濕度降低；當濕度較低時,材料將釋放出自身吸附的水蒸氣,增加空間的相對濕度,從而保持環境空間濕度的相對恒定。例如添加了調濕劑的壁紙可以防結露，調節房間的濕度；將添加物與調濕劑混合制備調濕涂料，用于建筑物的內壁、儲存設備內壁的表面涂飾，從而達到調濕的目的；將橡膠與高分子調濕劑并用做成止水（隔水）材料，常用在建筑物建造隙的填充、密封、止水及各類機器的氣密、防水等土木建筑工程領域中。

利用調濕材料的吸放濕特性來調節濕度,?雖然是一種被動的控制措施,?但它無需任何機械設備和能源消耗,?因而是一種生態性的控制調節方法。這對于改善人居環境、植物(?花卉、農作物等)?的健康生長、提高物品(?食品、藥品、文物)?的保存質量、儀器的正常運行、維持生態環境的可持續發展,?無疑都具有重要的應用價值和社會意義。

發明內容

本發明的目的在于提供一種工藝簡單、成本低廉、能源消耗低和高效調濕的高分子調濕劑的制備方法，使之適合于除濕系統、止水（隔水）材料和調濕涂料等需要調節濕度的場合。

????本發明方法包括以下步驟：

步驟(1).將丙烯酸加入到裝有攪拌器的反應器中，邊攪拌邊加入濃度為14～20﹪的NaOH溶液，得到丙烯酸溶液；

其中，氫氧化鈉的質量=（丙烯酸+甲基丙烯酸）×（65﹪～85﹪）×40，丙烯酸和甲基丙烯酸均為物質的量，單位為mol，40為氫氧化鈉的分子量，65﹪～85﹪為中和度。

步驟(1)在冰水浴中進行，防止氫氧化鈉溶液發熱會導致丙烯酸的揮發。

步驟(2).在調PH值后的丙烯酸溶液中，邊攪拌邊加入甲基丙烯酸、丙烯酰胺，混合均勻后得到混合溶液；其中，甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺的質量比為（2～18）：（1～3）：1；

步驟(3).將步驟(2)配制的混合溶液，置于溫度為22～25℃的溫水中進行充氮排氧0.5～2小時，然后加入交聯劑、引發劑，充分攪拌均勻后，最終形成反應溶液。

其中，交聯劑的質量=（丙烯酸+丙烯酰胺+甲基丙烯酸）×（0.2﹪～2﹪），其中丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸均為質量，單位為g；引發劑的質量=（丙烯酸+丙烯酰胺+甲基丙烯酸）×（0.2﹪～2﹪），其中丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸均為質量，單位為g。

所述的交聯劑為N-羥甲基丙烯酰胺、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺或雙丙酮丙烯酰胺；

所述的引發劑為過硫酸鉀、亞硫酸氫鈉/過硫酸銨、雙氧水、過硫酸銨/硫酸亞鐵或過硫酸鈉；

步驟(4).將步驟(3)得到的反應溶液置于溫度為50～70℃的恒溫水浴中加熱，讓其充分反應3～6小時，獲得凝膠狀聚合產物。

步驟(5).將步驟(4)得到的凝膠狀聚合產物經切片、造粒、烘干處理、粉碎、過篩后，即得到本發明制備的能夠高效調濕的高分子調濕劑。

所述經切片后的凝膠狀聚合產物的厚度為0.5～1.5cm；

所述的烘干處理為80～120℃溫度下烘干4～6小時，至凝膠狀聚合產物的質量不發生變化；

所述的過篩選擇45～60目。

????本發明采用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸等為單體，通過共聚物中羧酸基團、酰胺基團等多種基團的相互協同作用，明顯地提高高分子調濕劑的調濕性能，且產品的形狀多樣化可適用不同的場合。相比無機類調濕材料，本發明具有如下優點：

1.硅膠和分子篩類等無機類調濕劑幾十分鐘內便達到吸濕飽和，不再發揮作用；而該高分子調濕劑7天后仍未達到吸濕飽和且調濕容量大，最高吸濕量可達0.95g/g，體現了長效調濕的優越性。?

2.制備工藝簡單，采用“一鍋法”即可實現。

3.再生能耗低，再生后的調濕性能下降不超過2﹪。