[發(fā)明專利]一種濕度控制劑及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710516061.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107177023A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-09-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬鞍山阿波羅科技有限公司
• 主分類號(hào): C08F251/02
• 分類號(hào): C08F251/02;C08F220/06;C08F220/56;C08F8/00;C08J3/24;C08L51/02;C09D5/34;C09D5/02;C09D7/12
• 代理公司: 北京華智則銘知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11573
• 代理人: 田建濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于新材料領(lǐng)域，為濕度敏感型高吸水性高分子聚合物，包括附著有親水基團(tuán)的高分子聚合體。

背景技術(shù)

研究表明，濕度對(duì)我們的生活環(huán)境和生活質(zhì)量的影響很大，尤其對(duì)于老人、孩子和病人群體影響更大。根據(jù)現(xiàn)有醫(yī)學(xué)觀察可知：眾多的呼吸系統(tǒng)疾病及心臟病患者，其發(fā)病誘因就與濕度不宜或濕毒不可分割；同時(shí)我們的很多日用品，包括各種收藏品、文物及高檔衣物等都需要一個(gè)適宜的濕度環(huán)境。

然而我國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)以及同一個(gè)地區(qū)不同的季節(jié)里濕度變化非常大，給我們的正常生產(chǎn)生活和物品保護(hù)都帶來(lái)很大的影響。

傳統(tǒng)濕度控制方法主要用到加濕器，但是其控制濕度的作用有限，且調(diào)節(jié)作用不可逆，不能達(dá)到雙向調(diào)節(jié)的作用，并且加濕器要消耗電能，還存在安全隱患，管理不便等問(wèn)題。

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)節(jié)能環(huán)保和健康的需求，現(xiàn)有生活和物品保護(hù)中亟待解決的問(wèn)題之一是濕度控制的問(wèn)題。

此外，對(duì)于高吸水性樹(shù)脂現(xiàn)有階段的研究主要集中在拓展其吸水性能，而在實(shí)際應(yīng)用中還要考慮放水的需求，以此得到濕度控制的功能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提出一種在高分子聚合體上接枝不同種類的親水基團(tuán)從而使其具備不同的濕度敏感值，在常溫環(huán)境中可以吸收或者釋放水分，以達(dá)到濕度控制的效果。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明公開(kāi)了一種空氣濕度控制劑，為濕度敏感型高吸水性樹(shù)脂，附著有親水基團(tuán)的高分子聚合體，所述親水基團(tuán)為羥基和/或羧基和/或胺基和/或酰胺基；所述濕度敏感型高吸水性樹(shù)脂為高分子有機(jī)聚合體或高分子無(wú)機(jī)、有機(jī)復(fù)合聚合體。

優(yōu)選的，所述高分子聚合體為纖維素衍生物，其為在纖維素上接枝了親水基團(tuán)的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂、接枝了親水基團(tuán)的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂的活性炭、接枝了親水基團(tuán)的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂混合反應(yīng)生成的改性硅膠、接枝了親水基團(tuán)的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂的海綿或接枝了親水基團(tuán)的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂的氣溶膠。

優(yōu)選的，其原料包括含纖維素的植物原料、丙烯酸、丙烯酰胺、一氯乙酸、生石灰、正己烷、吐溫60、氫氧化鈉、氯化鋅、復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨、交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺。

優(yōu)選的，所述附著有親水基團(tuán)的高分子聚合體為交聯(lián)多重網(wǎng)格狀，其與水分子發(fā)生如下反應(yīng)：

其中：

a為水蒸汽分壓值臨界值，也即濕度敏感值；

R為附著有親水基團(tuán)的高分子聚合體。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種用于濕度控制劑的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂的制備方法，包括以下步驟：

步驟一，預(yù)處理：

將含纖維素原材料與生石灰按重量比5:1混合攪拌，加水完全淹沒(méi)后恒溫65～70℃浸泡72小時(shí)；

步驟二，清洗：

將步驟一中得到的材料用水清洗；

步驟三，接枝：

將步驟二中清洗后的材料按所需濕度敏感值加入0～30％的丙烯酸和/或0～30％的丙烯酰胺，后加入復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨；

濕度敏感值為30％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，加入13％丙烯酸，8％的丙烯酰胺，0.5％的復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨，35度恒溫40分鐘；

濕度敏感值為50％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，加入8％丙烯酸，19％的丙烯酰胺，0.5％的復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨，35度恒溫40分鐘；

濕度敏感值為55％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，加入6％丙烯酸，23％的丙烯酰胺，0.5％的復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨，35度恒溫40分鐘；

濕度敏感值為80％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，加入3％丙烯酸，29％的丙烯酰胺，0.5％的復(fù)合引發(fā)劑過(guò)硫酸銨和硝酸鈰銨，60度恒溫55分鐘；

步驟四，交聯(lián)：

繼續(xù)加入2％的分散劑正己烷，1％的表面活性劑吐溫60，0.3％的交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺，加氫氧化鈉至PH11，根據(jù)接枝丙烯酸和/或丙烯酰胺濃度，在20℃～55℃恒溫條件下攪拌30～210分鐘；

濕度敏感值為30％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，在30℃恒溫條件下攪拌45分鐘；

濕度敏感值為50％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，在35℃恒溫條件下攪拌75分鐘；

濕度敏感值為55％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，在40℃恒溫條件下攪拌90分鐘；

濕度敏感值為80％的濕度敏感型高吸水樹(shù)脂，在60℃恒溫條件下攪拌110分鐘；

步驟五，醚化：