專利名稱：一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于除濕材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法。
背景技術(shù)：
吸濕材料，又名干燥劑，是一種從大氣中吸收水分的除水劑，主要是用于防潮、防霉、防腐蝕等方面，起干燥作用。按材質(zhì)不同，吸濕材料可分為無機吸濕材料和有機聚合物吸濕材料，常用的無機吸濕材料有硅膠、氧化鋁凝膠、分子篩、活性炭、礦物干燥劑、生石灰等；常用的有機吸濕材料有天然纖維、淀粉、合成纖維、聚丙烯酸類樹脂、聚乙烯醇類等。通常來說無機吸濕材料吸濕速率高，但吸濕容量低，僅為自身質(zhì)量的10 40%，難以滿足高濕度環(huán)境下吸濕要求，而且形態(tài)單一，多呈固體顆粒狀或粉末狀，實際使用中具有局限性，重復(fù)吸濕和放濕過程中易粉碎，影響使用效果。相比無機吸濕材料，有機聚合物吸濕材料吸濕容量高，可達自身質(zhì)量的70%以上，形態(tài)多樣，可為粉末狀、顆粒狀、條狀或透明薄膜狀，但吸濕速率慢，難以滿足低濕度環(huán)境下的吸濕要求，同時放濕速率也較慢，使用中具有局限性。為了更好的提高吸濕能力，現(xiàn)有技術(shù)公開了復(fù)合型吸濕材料，即將有機聚合物吸濕材料與無機吸濕材料經(jīng)反應(yīng)或混合制得的吸濕材料。如劉川文等(改性聚乙烯醇一氯化鈣共混物的吸濕性能研究，科學(xué)技術(shù)與工程，2007 ；3)報道了一種復(fù)合型吸濕材料，其將改性PVA樹脂粉末￠0目以上)與無水氯化鈣粉末按一定比例混合制成復(fù)合型吸濕材料，相對比單一的無機吸濕材料和有機聚合物而言，吸濕容量和吸濕速率均得到了提高，但是其在低濕度環(huán)境下的吸濕能力依然較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于提供了一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，本發(fā)明制備的復(fù)合型吸濕薄膜在低濕度環(huán)境下具有較好的吸濕能力。本發(fā)明公開了一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，包括以下步驟:A)將聚合物吸濕薄膜浸于無機溶膠液中，所述無機溶膠液中包括硅溶膠；B)將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。優(yōu)選的，所述恒溫恒濕的條件為相對濕度45 90%、溫度25 80°C ;所述處理的時間為22 28小時。優(yōu)選的，所述娃溶膠中二氧化娃質(zhì)量含量為25 35%,娃溶膠占無機溶膠液的質(zhì)量百分比為10 20%。優(yōu)選的，所述無機溶膠液中還包括擬薄水鋁石溶膠和二氧化鈦溶膠中的一種或兩種。優(yōu)選的，所述擬薄水鋁石溶膠中氧化鋁的質(zhì)量含量為10 20%，擬薄水鋁石溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比為O 7% ;所述二氧化鈦溶膠中二氧化鈦的含量為10 20%，二氧化鈦溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比為O 3%。優(yōu)選的，所述步驟A)具體為:將聚合物吸濕薄膜浸沒于無機溶膠液中，浸泡時間為5 60秒。優(yōu)選，所述干燥的溫度為80 180°C，時間為22 28小時。優(yōu)選的，所述無機溶膠液的pH值為6.0 8.5。優(yōu)選的，所述聚合物吸濕薄膜按照以下方法制備:a)將丙烯酸類單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、無機溶膠和水混合，得到預(yù)聚液；所述丙烯酸類單體為丙烯酸鈉或甲基丙烯酸鈉，所述無機溶膠為硅溶膠或氧化鋁溶膠；b)將無機纖維膜浸于所述預(yù)聚液中，得到浸有預(yù)聚液的無機纖維膜；c)將所述浸有預(yù)聚液的無機纖維膜加熱進行聚合反應(yīng)，得到聚合物吸濕薄膜。優(yōu)選的，所述聚合物吸濕薄膜的pH值為4.5 8.6。本發(fā)明提供了一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，將聚合物吸濕薄膜浸于包括硅溶膠的無機溶膠液中，再將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將聚合物吸濕薄膜浸于包括硅溶膠的無機溶膠液中，使聚合物吸濕薄膜浸有無機溶膠液，再將其在恒溫恒濕的條件下進行處理，使無機溶膠在聚合物吸濕薄膜表面和內(nèi)部固化形成高活性吸附材料，從而增強了復(fù)合型吸濕薄膜在低濕度條件下的吸濕能力。相比傳統(tǒng)的無機鹽復(fù)分解沉淀法，本發(fā)明提供的方法簡化了混合工藝，避免了復(fù)合型吸濕薄膜中無機鹽的殘余。實驗結(jié)果表明，本發(fā)明所制備的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.39 0.60，露點為-27 -50°C。
具體實施例方式為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明優(yōu)選實施方案進行描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，這些描述只是為了進一步說明本發(fā)明的特征和優(yōu)點，而不是對發(fā)明權(quán)利要求的限制。本發(fā)明提供了一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，包括以下步驟:A)將聚合物吸濕薄膜浸于無機溶膠液中，所述無機溶膠液中包括硅溶膠；B)將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。本發(fā)明以包括硅溶膠的無機溶膠液和聚合物吸濕薄膜為原料，將聚合物吸濕薄膜完全浸沒于包括硅溶膠的無機溶膠液中，再將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在特定的恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。本發(fā)明采用無機溶膠凝膠法以及特定的恒溫恒濕處理條件，使得無機溶膠在聚合物吸濕薄膜表面和內(nèi)部固化形成高活性吸附材料，從而使復(fù)合型吸濕薄膜在低濕度條件下的具有較強的吸濕能力，同時無機溶膠凝膠法簡化了混合工藝，還避免了復(fù)合型吸濕薄膜中無機鹽的殘余。

本發(fā)明以聚合物吸濕薄膜為原料，對聚合物吸濕薄膜的來源沒有限制，可以從市場上購買，也可以按照以下方法制備:a)將丙烯酸類單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、無機溶膠和水混合，得到預(yù)聚液；所述丙烯酸類單體為丙烯酸鈉或甲基丙烯酸鈉，所述無機溶膠為硅溶膠或氧化鋁溶膠；b)將無機纖維膜浸于所述預(yù)聚液中，得到浸有預(yù)聚液的無機纖維膜；
c)將所述浸有預(yù)聚液的無機纖維膜加熱進行聚合反應(yīng)，得到聚合物吸濕薄膜。本發(fā)明所述聚合物吸濕薄膜的制備方法，具體為以下步驟:首先將丙烯酸類單體和pH值調(diào)節(jié)劑混合，得到pH值為3.0 7.0的混合溶液。所述丙烯酸類單體優(yōu)選為丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸鈉和甲基丙烯酸鈉中的一種或多種，更優(yōu)選為丙烯酸和/或甲基丙烯酸，最優(yōu)選為丙烯酸和甲基丙烯酸；所述PH值調(diào)節(jié)劑優(yōu)選為氫氧化鈉，更優(yōu)選為氫氧化鈉溶液，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10 50%，更優(yōu)選為15 45%，最優(yōu)選為20 30% ;本發(fā)明對所述丙烯酸類單體與所述pH值調(diào)節(jié)劑的質(zhì)量比沒有特殊的限制，使得最后混合溶液的PH值為3.0 7.0即可。然后再向上述混合溶液中加入交聯(lián)劑、引發(fā)劑和無機改性劑，得到預(yù)聚液。所述交聯(lián)劑優(yōu)選為N，N- 二甲基丙烯酰胺；所述引發(fā)劑優(yōu)選為過硫酸鉀和過硫酸銨中的一種或兩種，更優(yōu)選為過硫酸鉀和過硫酸銨；所述無機改性劑優(yōu)選為二氧化硅溶膠和/或氧化鋁溶膠；所述氧化鋁溶膠優(yōu)選為擬薄水鋁石溶膠；所述二氧化硅與所述氧化鋁的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.1 5): (0.0001 0.02)，更優(yōu)選為(0.5 4): (0.001 0.01);所述二氧化硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量含量優(yōu)選為10 60%，更優(yōu)選為20 50% ;所述氧化鋁溶膠中氧化鋁的質(zhì)量含量優(yōu)選為I 15%，更優(yōu)選為3 10% ;所述丙烯酸類單體與所述交聯(lián)齊U、引發(fā)劑、無機改性劑的質(zhì)量比優(yōu)選為1: (0.0005 0.006): (0.0001 0.003): (0.1 3)，更優(yōu)選為I:(0.001 — 0.005): (0.0005 0.002): (0.02 I);所述二氧化硅與所述氧化招的質(zhì)量比優(yōu)選為(0.1 5): (0.0001 0.02);所述過硫酸鉀和過硫酸銨的質(zhì)量比沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的用作引發(fā)劑的過硫酸鉀和過硫酸銨的質(zhì)量比即可，在本發(fā)明中，所述過硫酸鉀和過硫酸銨的質(zhì)量比優(yōu)選為1:1。本發(fā)明在聚合物吸濕薄膜的制備中對所述交聯(lián)劑、引發(fā)劑和無機改性劑的加入順序沒有特殊的限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的聚合反應(yīng)中各原料的加入順序即可。本發(fā)明優(yōu)選首先向丙烯酸類單體與所述pH值調(diào)節(jié)劑的混合溶液中加入交聯(lián)劑和引發(fā)劑，攪拌均勻后再向其中加入無機改性劑，然后向其中優(yōu)選加入去離子水，使最后得到的預(yù)聚液中所述丙烯酸類單體的質(zhì)量濃度優(yōu)選為10 50%，更優(yōu)選為20 40%。其次再將無機纖維膜浸潤于上述預(yù)聚液中，得到浸有預(yù)聚液的無機纖維膜。所述無機纖維膜優(yōu)選為無機玻璃纖維膜或無機陶瓷纖維膜，更優(yōu)選為無機玻璃纖維膜；所述浸潤的時間優(yōu)選為I 20分鐘，更優(yōu)選為3 10分鐘；所述無機纖維膜的厚度優(yōu)選為0.18 0.60mm,更優(yōu)選為0.30 0.50mm ;所述無機纖維膜的表面積優(yōu)選為5.0 9cm2，更優(yōu)選為6.0 Scm2 ;所述無機纖維薄膜的體積與所述混合溶液中丙烯酸類單體、無機改性劑的質(zhì)量比優(yōu)選為(18 60)mm3: (0.1 5) g: (0.01 0.5) g，更優(yōu)選為(25 50)mm3: (0.5 4) g: (0.05 0.1) g。本發(fā)明優(yōu)選在所述無機纖維膜吸附上述預(yù)聚液完成后，將所述吸附了預(yù)聚液的無機纖維膜上多余的預(yù)聚液自然流下至所述無機纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。最后，將所述浸有預(yù)聚液的無機纖維膜加熱進行聚合反應(yīng)，得到聚合物吸濕薄膜。本發(fā)明優(yōu)選在密閉的條件下，進行聚合反應(yīng)。本發(fā)明對所述密閉條件沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的密閉條件即可；所述聚合反應(yīng)的溫度優(yōu)選為35 70°C，更優(yōu)選為45 60°C ;所述 聚合反應(yīng)的時間優(yōu)選為3 10小時，更優(yōu)選為5 7小時。本發(fā)明在上述聚合反應(yīng)完成后優(yōu)選再將無機纖維膜進行干燥至恒重，最后得到聚合物吸濕薄膜。本發(fā)明對所述干燥的技術(shù)方案沒有特殊限制，采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的干燥的技術(shù)方案即可。本發(fā)明優(yōu)選將所述無機纖維膜置于烘箱內(nèi)進行烘干，所述烘干的溫度優(yōu)選為50 200°C，更優(yōu)選為60 160°C。本發(fā)明在制備得到聚合物吸濕薄膜后，優(yōu)選對其進行pH值測定。本發(fā)明對pH值得測定沒有特殊限制，優(yōu)選按照以下方法測定:首先將聚合物吸濕薄膜放入烘箱內(nèi)烘干，溫度為120°C，時間為I小時，然后用天平迅速稱量烘干過的聚合物吸濕薄膜1.00g，放置于燒杯中，并加入去離子水100.00g，再用磁力攪拌器攪拌2小時后，得到溶液Al，最后采用數(shù)字式精密pH計測量溶液Al的pH值。重復(fù)上述步驟，分別得到溶液A2和A3，并分別測量pH值，將測得的Al、A2和A3的PH值取平均值，最后得到聚合物吸濕薄膜的pH值。在本發(fā)明中，所述聚合物吸濕薄膜的pH值優(yōu)選為4.5 8.6，更優(yōu)選為5.0 8.0。本發(fā)明首先將聚合物吸濕薄膜浸于無機溶膠液中，優(yōu)選將聚合物吸濕薄膜完全浸沒于無機溶膠液中，使聚合物吸濕薄膜表面及內(nèi)部浸有無機溶膠液。所述無機溶膠液中包括硅溶膠；所述硅溶膠中二氧化硅的質(zhì)量含量優(yōu)選為25 35%，更優(yōu)選為28 32% ;所述硅溶膠占無機溶膠液的質(zhì)量百分比優(yōu)選為10 20%，更優(yōu)選為13 17% ;所述的無機溶膠液中還包括擬薄水鋁石溶膠和二氧化鈦溶膠一種或兩種；所述擬薄水鋁石溶膠中氧化鋁的質(zhì)量含量優(yōu)選為10 20%，更優(yōu)選為13 17% ;所述擬薄水鋁石溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比優(yōu)選為O 7%，更優(yōu)選為2 5% ;所述二氧化鈦溶膠中二氧化鈦的含量優(yōu)選為10 20%，更優(yōu)選為13 17% ;所述二氧化鈦溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比為O 3%，更優(yōu)選為I 2% ；在本發(fā)明中，所述無機溶膠液的pH值優(yōu)選為6.0 8.5,更優(yōu)選為6.5 8.0 ;進一步的，聚合物吸濕薄膜完全浸 沒于無機溶膠液的浸泡時間優(yōu)選為5 60秒，更優(yōu)選為10 50秒；浸泡溫度優(yōu)選為10 40°C,更優(yōu)選為室溫。本發(fā)明然后將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。所述恒溫恒濕的條件優(yōu)選為相對濕度45 90%、溫度25 80°C，更優(yōu)選為60 80%、溫度35 70°C ;所述處理時間優(yōu)選為22 28小時，更優(yōu)選為24 26小時；所述干燥的溫度優(yōu)選為80 180°C，更優(yōu)選為100 160°C ;干燥的時間優(yōu)選為22 28小時，更優(yōu)選為24 26小時。本發(fā)明對恒溫恒濕的設(shè)備沒有特殊限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備即可；本發(fā)明優(yōu)選用恒溫恒濕箱進行操作。本發(fā)明對干燥的設(shè)備沒有特殊限制，以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的設(shè)備即可；本發(fā)明優(yōu)選用烘箱進行干燥。最后，得到復(fù)合型吸濕薄膜后，對其進行吸濕性能測試。具體測試方法如下:1、吸濕容量的測定將所要測試的復(fù)合型吸濕薄膜剪切成統(tǒng)一大小，用天平稱量重量，再放置于玻璃托盤上并置于恒溫恒濕箱內(nèi)，恒溫恒濕條件為:溫度30°C，相對濕度90% ;測試時間為I小時。再將復(fù)合型吸濕薄膜從恒溫恒濕箱內(nèi)取出，迅速用天平稱量出復(fù)合型吸濕薄膜吸濕后
的重量。吸濕前后的重量差即是復(fù)合型吸濕薄膜在箱內(nèi)的吸濕容量。用吸濕容量除以復(fù)合型吸濕薄膜吸濕前的重量即得到吸水倍率。
2、露點測定采用DP300露點儀測定。按照以上實驗方法檢測，結(jié)果表明，本發(fā)明所制備的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.60，露點為-50°C。為了進一步理解本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明提供的復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法進行詳細說明，本發(fā)明的保護范圍不受以下實施例的限制。實施例111)制備聚合物吸濕薄膜將丙烯酸10.0Og和甲基丙烯酸6.50g混合，向其中加入質(zhì)量含量為10%的氫氧化鈉溶液，將其PH值調(diào)節(jié)至4.0。向得到的pH值為4.0的混合溶液中加入N，N- 二甲基丙烯酰胺0.003g、過硫酸鉀0.005g和過硫酸銨0.005g，攪拌均勻后向其中加入二氧化硅含量為30%的二氧化硅溶膠3.30g和氧化鋁含量為6%的氧化鋁溶膠0.05g，攪拌均勻后向其中加入去離子水，使其總重量達到100.0Og,得到顏色略微發(fā)白的預(yù)聚液。將厚度為0.45mm、表面積為7.0Ocm2的無機玻璃纖維膜浸潤于預(yù)聚液中，5分鐘后將無機玻璃纖維膜提起，使多余的預(yù)聚液自然流下至無機玻璃纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。將浸滿預(yù)聚液的無機玻璃纖維膜放置于密閉容器中，然后將密閉容器放置于烘箱內(nèi)，在65°C的恒溫條件下進行聚合反應(yīng)，5小時后得到水凝膠薄膜。將得到的水凝膠薄膜置于烘箱內(nèi)，在55°C的恒溫條件下將其烘干至恒重，得到聚合物吸濕薄膜。經(jīng)測定，所述聚合物吸濕薄膜的PH值為4.0。對聚合物吸濕薄膜進行吸濕性能測試，測試結(jié)果表明，本實施例得到的聚合物吸濕薄膜的吸濕倍率為0.9，露點為-17°C。12)對聚合物吸濕薄膜進行復(fù)合處理`首先將二氧化硅含量為30%的硅溶膠45.00g、氧化鋁含量為15%擬薄鋁石溶膠
10.0Og和二氧化鈦含量為15%的二氧化鈦溶膠5.0Og充分混合后,并用去離子水補充至總質(zhì)量為100.00g，磁力攪拌0.5小時，然后將其在室溫下靜置24小時，形成穩(wěn)定的乳白色半透明無機溶膠液。再用lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)上述無機溶膠液的pH值至6.1,并將上述制備的聚合物吸濕薄膜完全浸沒于上述無機溶膠液中，浸泡時間為5秒鐘。將上述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜置于恒溫恒濕箱內(nèi)，設(shè)定溫度為25°C，濕度70%，時間為24小時。最后將經(jīng)過上述步驟處理過的聚合物吸濕薄膜置于烘箱內(nèi)干燥，設(shè)定溫度為80°C，時間為24小時，得到復(fù)合型吸濕薄膜。對復(fù)合型吸濕薄膜進行吸濕性能試驗，實驗結(jié)果表明，本實施例得到的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.43，露點為-29°c。實施例2:21)制備聚合物吸濕薄膜將丙烯酸20.0Og和甲基丙烯酸10.0Og混合，向其中加入質(zhì)量含量為10%的氫氧化鈉溶液，將其PH值調(diào)節(jié)至6.0。向得到的pH值為6.0的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.015g、過硫酸鉀0.02g和過硫酸銨0.02g，攪拌均勻后向其中加入二氧化硅含量為30%的二氧化硅溶膠10.0Og和氧化鋁含量為6%的氧化鋁溶膠0.05g，攪拌均勻后向其中加入去離子水，使其總重量達到100.00g，得到顏色略微發(fā)白的預(yù)聚液。將厚度為0.40mm、表面積為7.50cm2的無機玻璃纖維膜浸潤于預(yù)聚液中，5分鐘后將無機玻璃纖維膜提起，使多余的預(yù)聚液自然流下至無機玻璃纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。將浸滿預(yù)聚液的無機玻璃纖維膜放置于密閉容器中，然后將密閉容器放置于烘箱內(nèi)，在55°C的恒溫條件下進行聚合反應(yīng)，6小時后得到水凝膠薄膜。將得到的水凝膠薄膜置于烘箱內(nèi)，在75°C的恒溫條件下將其烘干至恒重，得到聚合物吸濕薄膜。經(jīng)測定，所述聚合物吸濕薄膜的PH值為6.0。對聚合物吸濕薄膜進行吸濕性能測試，測試結(jié)果表明，本實施例得到的聚合物吸濕薄膜的吸水倍率為1.4，露點為-25°C。22)對聚合物吸濕薄膜進行復(fù)合處理首先將二氧化硅含量為30%的硅溶膠66.67g、氧化鋁含量為15%擬薄鋁石溶膠
1.0Og和二氧化鈦含量為15%的二氧化鈦溶膠1.0Og充分混合后，并用去離子水補充至總質(zhì)量為100.00g，磁力攪拌0.5小時，然后將其在室溫下靜置24小時，形成穩(wěn)定的乳白色半透明無機溶膠液。再用lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)上述無機溶膠液的pH值至6.2，并將上述制備的聚合物吸濕薄膜完全浸沒于上述無機溶膠液中，浸泡時間為45秒鐘。將上述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜置于恒溫恒濕箱內(nèi)，設(shè)定溫度為60°C，濕度90%，時間為26小時。最后將經(jīng)過上述步驟處理過的聚合物吸濕薄膜置于烘箱內(nèi)干燥，設(shè)定溫度為120°C，時間為26小時，得到復(fù)合型吸濕薄膜。對復(fù)合型吸濕薄膜進行吸濕性能試驗，實驗結(jié)果表明，本實施例得到的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.36，露點為-45°C。實施例3:31)制備聚合物吸濕薄膜將丙烯酸8.0Og和甲基丙烯酸17.0Og混合，向其中加入質(zhì)量含量為10%的氫氧化鈉溶液，將其PH值調(diào)節(jié)至4.0。向得到的pH值為4.0的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.025g、過硫酸鉀0.0lg和過硫酸銨0.0lg，攪拌均勻后向其中加入二氧化硅含量為30%的二氧化硅溶膠15.0Og和氧化鋁含量為6%的氧化鋁溶膠0.15g，攪拌均勻后向其中加入去離子水，使其總重量達到100.00g，得到顏色略微發(fā)白的預(yù)聚液。將厚度為0.55mm、表面積為6.SOcm2的無機玻璃纖維膜浸潤于預(yù)聚液中，10分鐘后將無機玻璃纖維膜提起，使多余的預(yù)聚液自然流下至無機玻璃纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。將浸滿預(yù)聚液的無機玻璃纖維膜放置于密閉容器中，然后將密閉容器放置于烘箱內(nèi)，在65°C的恒溫條件下進行聚合反應(yīng)，3.5小時后得到水凝膠薄膜。將得到的水凝膠薄膜置于烘箱內(nèi)，在120°C的恒溫條件下將其烘干至恒重，得到聚合物吸濕薄膜。經(jīng)測定，所述聚合物吸濕薄膜的PH值為4.0。對聚合物吸濕薄膜進行吸濕性能測試，測試結(jié)果表明，本實施例得到的聚合物吸濕薄膜的吸水倍率為0.7，露點為-27°C。32)對聚合物吸濕薄膜進行復(fù)合處理首先將二氧化硅含量為30%的硅溶膠35.0Og和氧化鋁含量為15%擬薄鋁石溶膠46.67g充分混合后，并用去離子水補充至總質(zhì)量為100.00g，磁力攪拌0.5小時，然后將其在室溫下靜置24小時，形成穩(wěn)定的乳白色半透明無機溶膠液。

再用lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)上述無機溶膠液的pH值至8.0,并將上述制備的聚合物吸濕薄膜完全浸沒于上述無機溶膠液中，浸泡時間為30秒鐘。將上述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜置于恒溫恒濕箱內(nèi)，設(shè)定溫度為50°C，濕度90%，時間為28小時。最后將經(jīng)過上述步驟處理過的聚合物吸濕薄膜置于烘箱內(nèi)干燥，設(shè)定溫度為180°C，時間為28小時，得到復(fù)合型吸濕薄膜。對復(fù)合型吸濕薄膜進行吸濕性能試驗，實驗結(jié)果表明，本實施例得到的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.39，露點為-50°C。實施例4:41)制備聚合物吸濕薄膜將丙烯酸15.0Og和甲基丙烯酸5.0Og混合，向其中加入質(zhì)量含量為10%的氫氧化鈉溶液，將其PH值調(diào)節(jié)至4.7。向得到的pH值為4.7的混合溶液中加入N，N- 二甲基丙烯酰胺0.0Olg、過硫酸鉀0.018g和過硫酸銨0.018g，攪拌均勻后向其中加入二氧化硅含量為30%的二氧化硅溶膠8.0Og和氧化鋁含量為6%的氧化鋁溶膠0.08g，攪拌均勻后向其中加入去離子水，使其總重量達到100.00g，得到顏色略微發(fā)白的預(yù)聚液。將厚度為0.30mm、表面積為7.50cm2的無機玻璃纖維膜浸潤于預(yù)聚液中，10分鐘后將無機玻璃纖維膜提起，使多余的預(yù)聚液自然流下至無機玻璃纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。將浸滿預(yù)聚液的無機玻璃纖維膜放置于密閉容器中，然后將密閉容器放置于烘箱內(nèi)，在65°C的恒溫條件下進行聚合反應(yīng)，8小時后得到水凝膠薄膜。將得到的水凝膠薄膜置于烘箱內(nèi)，在145°C的恒溫條件下將其烘干至恒重，得到聚合物吸濕薄膜。經(jīng)測定，所述聚合物吸濕薄膜的PH值為4.7。對聚合物吸濕 薄膜進行吸濕性能測試，測試結(jié)果表明，本實施例得到的聚合物吸濕薄膜的吸水倍率為0.77，露點為-22°c。42)對聚合物吸濕薄膜進行復(fù)合處理首先將二氧化硅含量為30%的硅溶膠66.67g和二氧化鈦含量為15% 二氧化鈦溶膠20.0Og充分混合后，并用去離子水補充至總質(zhì)量為100.00g，磁力攪拌0.5小時，然后將其在室溫下靜置24小時，形成穩(wěn)定的乳白色半透明無機溶膠液。再用lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)上述無機溶膠液的pH值至8.5，并將上述制備的聚合物吸濕薄膜完全浸沒于上述無機溶膠液中，浸泡時間為60秒鐘。將上述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜置于恒溫恒濕箱內(nèi)，設(shè)定溫度為25°C，濕度45%，時間為25小時。最后將經(jīng)過上述步驟處理過的聚合物吸濕薄膜置于烘箱內(nèi)干燥，設(shè)定溫度為140°C，時間為25小時，得到復(fù)合型吸濕薄膜。對復(fù)合型吸濕薄膜進行吸濕性能試驗，實驗結(jié)果表明，本實施例得到的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.41，露點為-44°C。實施例5:51)制備聚合物吸濕薄膜將丙烯酸5.0Og和甲基丙烯酸5.0Og混合，向其中加入質(zhì)量含量為10%的氫氧化鈉溶液，將其PH值調(diào)節(jié)至5.5。向得到的pH值為5.5的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.060g、過硫酸鉀0.03g和過硫酸銨0.03g，攪拌均勻后向其中加入二氧化硅含量為30%的二氧化硅溶膠1.0Og和氧化鋁含量為6%的氧化鋁溶膠0.02g，攪拌均勻后向其中加入去離子水，使其總重量達到100.00g，得到顏色略微發(fā)白的預(yù)聚液。將厚度為0.28mm、表面積為10.0cm2的無機玻璃纖維膜浸潤于預(yù)聚液中，9分鐘后將無機玻璃纖維膜提起，使多余的預(yù)聚液自然流下至無機玻璃纖維膜表面沒有流動的預(yù)聚液。將浸滿預(yù)聚液的無機玻璃纖維膜放置于密閉容器中，然后將密閉容器放置于烘箱內(nèi)，在65°C的恒溫條件下進行聚合反應(yīng)，7.5小時后得到水凝膠薄膜。將得到的水凝膠薄膜置于烘箱內(nèi)，在85°C的恒溫條件下將其烘干至恒重，得到聚合物吸濕薄膜。經(jīng)測定，所述聚合物吸濕薄膜的PH值為5.5。對聚合物吸濕薄膜進行吸濕性能測試，測試結(jié)果表明，本實施例得到的聚合物吸濕薄膜的吸水倍率為1.1，露點為-17°C。22)對聚合物吸濕薄膜進行復(fù)合處理首先將二氧化硅含量為30%的硅溶膠33.33g、氧化鋁含量為15%擬薄鋁石溶膠20.0Og和二氧化鈦含量為15%的二氧化鈦溶膠20.0Og充分混合后，并用去離子水補充至總質(zhì)量為100.00g，磁力攪拌0.5小時，然后將其在室溫下靜置24小時，形成穩(wěn)定的乳白色半透明無機溶膠液。再用lmol/L的鹽酸溶液調(diào)節(jié)上述無機溶膠液的pH值至6.0,并將上述制備的聚合物吸濕薄膜完全浸沒于上述無機溶膠液中，浸泡時間為60秒鐘。將上述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜置于恒溫恒濕箱內(nèi)，設(shè)定溫度為80°C，濕度45%，時間為22小時。最后將經(jīng)過上述步驟處理過的聚合物吸濕薄膜置于烘箱內(nèi)干燥，設(shè)定溫度為120°C，時間為22小時，得到復(fù)合型吸濕薄膜。對復(fù)合型吸濕薄膜進行吸濕性能試驗，實驗結(jié)果表明，本實施例得到的復(fù)合型吸濕薄膜的吸水倍率為0.60，露點為-27°c。以上對本發(fā)明所提供的一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體的個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。 應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，包括以下步驟: A)將聚合物吸濕薄膜浸于無機溶膠液中，所述無機溶膠液中包括硅溶膠； B)將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述恒溫恒濕的條件為相對濕度45 90%、溫度25 80°C ;所述處理的時間為22 28小時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硅溶膠中二氧化硅質(zhì)量含量為25 35%，硅溶膠占無機溶膠液的質(zhì)量百分比為10 20%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機溶膠液中還包括擬薄水鋁石溶膠和二氧化鈦溶膠中的一種或兩種。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述擬薄水鋁石溶膠中氧化鋁的質(zhì)量含量為10 20%，擬薄 水鋁石溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比為O 7% ;所述二氧化鈦溶膠中二氧化鈦的含量為10 20%，二氧化鈦溶膠占無機溶膠液質(zhì)量百分比為O 3%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟A)具體為: 將聚合物吸濕薄膜浸沒于無機溶膠液中，浸泡時間為5 60秒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述干燥的溫度為80 180°C，時間為22 28小時。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述無機溶膠液的pH值為6.0 .8.5。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物吸濕薄膜按照以下方法制備: a)將丙烯酸類單體、交聯(lián)劑、引發(fā)劑、無機溶膠和水混合，得到預(yù)聚液；所述丙烯酸類單體為丙烯酸鈉或甲基丙烯酸鈉，所述無機溶膠為硅溶膠或氧化鋁溶膠； b)將無機纖維膜浸于所述預(yù)聚液中，得到浸有預(yù)聚液的無機纖維膜； c)將所述浸有預(yù)聚液的無機纖維膜加熱進行聚合反應(yīng)，得到聚合物吸濕薄膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述聚合物吸濕薄膜的pH值為.4.5 8.6。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種復(fù)合型吸濕薄膜的制備方法，包括以下步驟將聚合物吸濕薄膜浸于無機溶膠液中，再將所述浸有無機溶膠液的聚合物吸濕薄膜在恒溫恒濕的條件下進行處理，干燥后得到復(fù)合型吸濕薄膜；所述無機溶膠液中包括硅溶膠。本發(fā)明所提供的制備方法使無機溶膠在聚合物吸濕薄膜表面和內(nèi)部固化形成高活性吸附材料，從而增強了復(fù)合型吸濕薄膜在低濕度條件下的吸濕能力。
文檔編號C08F2/44GK103194000SQ20131012002
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者溫詩渺, 于力, 莊婷婷, 崔洪偉, 張志成, 白福臣 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所