一种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法技术

本发明专利技术公开一种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法。丙烯酸加入NaOH溶液中得到调pH值后的丙烯酸溶液；再加入甲基丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后得到混合溶液；置于温水中进行充氮排氧0.5～2小时，然后加入交联剂、引发剂，形成反应溶液；置于50～70℃恒温水浴中加热，反应3～6小时，获得凝胶状聚合产物，最后切片、造粒、烘干处理、粉碎、过筛，得到最终产品。采用该方法制备的高分子调湿剂具有调湿容量大、快速的响应能力、成本低和可再生使用等优点，且该制备方法具有产物分子量比较均匀、工艺简单、成本低和易于控制等优点、易于实现工业化的特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开。丙烯酸加入NaOH溶液中得到调pH值后的丙烯酸溶液；再加入甲基丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后得到混合溶液；置于温水中进行充氮排氧0.5～2小时，然后加入交联剂、引发剂，形成反应溶液；置于50～70℃恒温水浴中加热，反应3～6小时，获得凝胶状聚合产物，最后切片、造粒、烘干处理、粉碎、过筛，得到最终产品。采用该方法制备的高分子调湿剂具有调湿容量大、快速的响应能力、成本低和可再生使用等优点，且该制备方法具有产物分子量比较均匀、工艺简单、成本低和易于控制等优点、易于实现工业化的特点。【专利说明】ー种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法
本专利技术属于环保建筑材料领域，具体涉及ー种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法。
技术介绍
我国南方降雨量多，尤其是毎年6月中下旬至7月上半月之间持续天明有雨的梅雨季节，空气湿度大、气温高，衣物等容易发霉。例如，现代的建造房屋多是镶板、预制板(或顶制品)、钢筋混凝土、金属框格窗等材料，故气密性高，结露的问题多。其原因是房屋气密性好，通风差，生活水平提高，用水増加，使用石油气炉、煤气炉等暖房器具等，造成结露观象严重。特别是厨房、洗澡房、洗脸间、大型室内澡堂等潮湿房屋在壁面、房顶、地面的结露更是严重。调湿材料是指不需要借助任何人工能源和机械设备，依靠自身的吸放湿特性感应所调空间空气的湿度变化，自动调节湿度的功能材料。当湿度较高时，调湿材料能够吸附环境中的水蒸气，使空间的湿度降低；当湿度较低吋，材料将释放出自身吸附的水蒸气，増加空间的相対湿度，从而保持环境空间湿度的相对恒定。例如添加了调湿剂的壁纸可以防结露，调节房间的湿度；将添加物与调湿剂混合制备调湿涂料，用于建筑物的内壁、储存设备内壁的表面涂饰，从而达到调湿的目的；将橡胶与高分子调湿剂并用做成止水(隔水)材料，常用在建筑物建造隙的填充、密封、止水及各类机器的气密、防水等土木建筑工程领域中。 利用调湿材料的吸放湿特性来调节湿度，虽然是一种被动的控制措施，但它无需任何机械设备和能源消耗，因而是ー种生态性的控制调节方法。这对于改善人居环境、植物(花卉、农作物等)的健康生长、提高物品(食品、药品、文物)的保存质量、仪器的正常运行、維持生态环境的可持续发展，无疑都具有重要的应用价值和社会意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种エ艺简单、成本低廉、能源消耗低和高效调湿的高分子调湿剂的制备方法，使之适合于除湿系统、止水(隔水)材料和调湿涂料等需要调节湿度的场合。本专利技术方法包括以下步骤: 步骤(I).将丙烯酸加入到装有搅拌器的反应器中，边搅拌边加入浓度为14-20 %的NaOH溶液，得到丙烯酸溶液； 其中，氢氧化钠的质量=(丙烯酸+甲基丙烯酸)X (65 %-85 %) X40，丙烯酸和甲基丙烯酸均为物质的量，单位为mol，40为氢氧化钠的分子量，65 %-85 %为中和度。步骤(I)在冰水浴中进行，防止氢氧化钠溶液发热会导致丙烯酸的挥发。步骤(2).在调PH值后的丙烯酸溶液中，边搅拌边加入甲基丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后得到混合溶液；其中，甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺的质量比为(2-18): (I-3):1 ； 步骤(3).将步骤(2)配制的混合溶液，置于温度为22-25°C的温水中进行充氮排氧0.5-2小时，然后加入交联剂、引发剂，充分搅拌均匀后，最終形成反应溶液。其中，交联剂的质量=(丙烯酸+丙烯酰胺+甲基丙烯酸)X (0.2 %-2 %)，其中丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸均为质量，单位为g ;引发剂的质量=(丙烯酸+丙烯酰胺+甲基丙烯酸)X (0.2 %-2 %)，其中丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸均为质量，单位为g。所述的交联剂为N-羟甲基丙烯酰胺、N，N’ -亚甲基双丙烯酰胺或双丙酮丙烯酰胺； 所述的引发剂为过硫酸钾、亚硫酸氢钠/过硫酸铵、双氧水、过硫酸铵/硫酸亚铁或过硫酸钠； 步骤(4).将步骤(3)得到的反应溶液置于温度为50-70°C的恒温水浴中加热，让其充分反应3-6小吋，获得凝胶状聚合产物。步骤(5).将步骤(4)得到的凝胶状聚合产物经切片、造粒、烘干处理、粉碎、过筛后，即得到本专利技术制备的能够高效调湿的高分子调湿剂。所述经切片后的凝胶状聚合产物的厚度为0.5-1.5cm ； 所述的烘干处理为80-120°C温度下烘干4-6小时，至凝胶状聚合产物的质量不发生变化； 所述的过筛选择45-60目。`本专利技术采用丙烯酸、丙烯酰胺和甲基丙烯酸等为单体，通过共聚物中羧酸基团、酰胺基团等多种基团的相互协同作用，明显地提高高分子调湿剂的调湿性能，且产品的形状多祥化可适用不同的场合。相比无机类调湿材料，本专利技术具有如下优点: 1.硅胶和分子筛类等无机类调湿剂几十分钟内便达到吸湿饱和，不再发挥作用；而该高分子调湿剂7天后仍未达到吸湿饱和且调湿容量大，最高吸湿量可达0.95g/g，体现了长效调湿的优越性。2.制备エ艺简单，采用“ー锅法”即可实现。3.再生能耗低，再生后的调湿性能下降不超过2 %。采用该方法制备的高分子调湿剂具有调湿容量大、快速的响应能力、成本低和可再生使用等优点，广泛地应用于防结露和调湿壁纸、结露防止片与调湿片、调湿涂料、隔水材料和建筑等行业。并且该制备方法具有产物分子量比较均匀、エ艺简单、成本低和易于控制等优点、易于实现エ业化的特点。【具体实施方式】将本专利技术的具体实施例说明如下，但并非限制本专利技术所表述的范围只为更具体说明本专利技术的特点。实施例1 ⑴取3g丙烯酸加入到装有搅拌器的三ロ烧瓶中，边搅拌边加入浓度为18.3 %的NaOH溶液，得到丙烯酸溶液。其中，NaOH溶液中NaOH的质量为19.lg。⑵将第⑴步在冰水浴中进行，防止氢氧化钠溶液发热会导致丙烯酸的挥发。⑶将第⑴步已调好PH值的丙烯酸溶液，边搅拌边加入54g甲基丙烯酸、3g丙烯酰胺，得到混合溶液。⑷将第⑶步配好的混合溶液，置于25 °C温水中充氮排氧0.5小吋，之后加入0.1SgN-羟甲基丙烯酰胺和0.18g过硫酸钾，充分搅拌后最終形成反应溶液。(5)将第⑷步配好的反应溶液于65°C的恒温水浴中加热，让其充分反应3小时，获得凝胶状聚合产物。(6)将第(5)步得到的反应产物经切片、造粒、120°C下烘干处理4h、粉碎、过筛，得到高效调湿的高分子调湿剂。 (7)性能测试: 吸湿性能:将实施例1所制备的高分子调湿剂放入恒温恒湿箱中进行吸湿，直至吸湿饱和。测试条件为:T=25°C，RH=90 %。最终测得其吸湿量为0.825g/g。 再生性能:将实施例1所制备的高分子调湿剂再生处理，再生五次后的平衡吸湿率下降也不超过2 %。实施例2 ⑴取15g丙烯酸加入到装有搅拌器的三ロ烧瓶中，边搅拌边加入浓度为16 %的NaOH溶液，得到丙烯酸溶液。其中，NaOH溶液中NaOH的质量为16.7g。⑵将第⑴步在冰水浴中进行，防止氢氧化钠溶液发热会导致丙烯酸的挥发。⑶将第⑴步已调好PH值的丙烯酸溶液，边搅拌边加入30g甲基丙烯酸、15g丙烯酰胺，得到混合溶液。⑷将第⑶步配好的混合溶液，置于25°C温水中充氮排氧0.7小吋，之后加入0.18gN，N’_亚甲基双丙烯酰胺和0.18g亚硫酸氢钠/过硫酸铵，充分搅拌后最終形成反应溶液。(5)将本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能够高效调湿的高分子调湿剂的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：步骤(1).将丙烯酸加入到装有搅拌器的反应器中，边搅拌边加入浓度为14～20﹪的NaOH溶液，得到丙烯酸溶液；其中，氢氧化钠的质量=（丙烯酸+甲基丙烯酸）×（65﹪～85﹪）×40；丙烯酸和甲基丙烯酸均为物质的量，单位为mol；40为氢氧化钠的分子量；65﹪～85﹪为中和度；步骤(2).在调PH值后的丙烯酸溶液中，边搅拌边加入甲基丙烯酸、丙烯酰胺，混合均匀后得到混合溶液；其中甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酰胺的质量比为（2～18）：（1～3）：1；步骤(3).将步骤(2)配制的混合溶液，置于温度为22～25℃的温水中进行充氮排氧0.5～2小时，然后加入交联剂、引发剂，充分搅拌均匀后，最终形成反应溶液；其中，交联剂的质量=（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为质量，单位为g；引发剂的质量=（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为质量，单位为g；步骤(4).将步骤(3)得到的反应溶液置于温度为50～70℃的恒温水浴中加热，让其充分反应3～6小时，获得凝胶状聚合产物；步骤(5).将步骤(4)得到的凝胶状聚合产物经切片、造粒、烘干处理、粉碎、过筛后，得到能够高效调湿的高分子调湿剂。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张春晓，赵红挺，张素玲，姚志通，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：