专利名称：一种复合型吸湿薄膜的制备方法
技术领域：
本发明属于除湿材料技术领域，尤其涉及一种复合型吸湿薄膜的制备方法。
背景技术：
吸湿材料，又名干燥剂，是一种从大气中吸收水分的除水剂，主要是用于防潮、防霉、防腐蚀等方面，起干燥作用。按材质不同，吸湿材料可分为无机吸湿材料和有机聚合物吸湿材料，常用的无机吸湿材料有硅胶、氧化铝凝胶、分子筛、活性炭、矿物干燥剂、生石灰等；常用的有机吸湿材料有天然纤维、淀粉、合成纤维、聚丙烯酸类树脂、聚乙烯醇类等。通常来说无机吸湿材料吸湿速率高，但吸湿容量低，仅为自身质量的10 40%，难以满足高湿度环境下吸湿要求，而且形态单一，多呈固体颗粒状或粉末状，实际使用中具有局限性，重复吸湿和放湿过程中易粉碎，影响使用效果。相比无机吸湿材料，有机聚合物吸湿材料吸湿容量高，可达自身质量的70%以上，形态多样，可为粉末状、颗粒状、条状或透明薄膜状，但吸湿速率慢，难以满足低湿度环境下的吸湿要求，同时放湿速率也较慢，使用中具有局限性。为了更好的提高吸湿能力，现有技术公开了复合型吸湿材料，即将有机聚合物吸湿材料与无机吸湿材料经反应或混合制得的吸湿材料。如刘川文等(改性聚乙烯醇一氯化钙共混物的吸湿性能研究，科学技术与工程，2007 ；3)报道了一种复合型吸湿材料，其将改性PVA树脂粉末￠0目以上)与无水氯化钙粉末按一定比例混合制成复合型吸湿材料，相对比单一的无机吸湿材料和有机聚合物而言，吸湿容量和吸湿速率均得到了提高，但是其在低湿度环境下的吸湿能力依然较差。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供了一种复合型吸湿薄膜的制备方法，本发明制备的复合型吸湿薄膜在低湿度环境下具有较好的吸湿能力。本发明公开了一种复合型吸湿薄膜的制备方法，包括以下步骤:A)将聚合物吸湿薄膜浸于无机溶胶液中，所述无机溶胶液中包括硅溶胶；B)将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。优选的，所述恒温恒湿的条件为相对湿度45 90%、温度25 80°C ;所述处理的时间为22 28小时。优选的，所述娃溶胶中二氧化娃质量含量为25 35%,娃溶胶占无机溶胶液的质量百分比为10 20%。优选的，所述无机溶胶液中还包括拟薄水铝石溶胶和二氧化钛溶胶中的一种或两种。优选的，所述拟薄水铝石溶胶中氧化铝的质量含量为10 20%，拟薄水铝石溶胶占无机溶胶液质量百分比为O 7% ;所述二氧化钛溶胶中二氧化钛的含量为10 20%，二氧化钛溶胶占无机溶胶液质量百分比为O 3%。优选的，所述步骤A)具体为:将聚合物吸湿薄膜浸没于无机溶胶液中，浸泡时间为5 60秒。优选，所述干燥的温度为80 180°C，时间为22 28小时。优选的，所述无机溶胶液的pH值为6.0 8.5。优选的，所述聚合物吸湿薄膜按照以下方法制备:a)将丙烯酸类单体、交联剂、引发剂、无机溶胶和水混合，得到预聚液；所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠，所述无机溶胶为硅溶胶或氧化铝溶胶；b)将无机纤维膜浸于所述预聚液中，得到浸有预聚液的无机纤维膜；c)将所述浸有预聚液的无机纤维膜加热进行聚合反应，得到聚合物吸湿薄膜。优选的，所述聚合物吸湿薄膜的pH值为4.5 8.6。本发明提供了一种复合型吸湿薄膜的制备方法，将聚合物吸湿薄膜浸于包括硅溶胶的无机溶胶液中，再将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。与现有技术相比，本发明将聚合物吸湿薄膜浸于包括硅溶胶的无机溶胶液中，使聚合物吸湿薄膜浸有无机溶胶液，再将其在恒温恒湿的条件下进行处理，使无机溶胶在聚合物吸湿薄膜表面和内部固化形成高活性吸附材料，从而增强了复合型吸湿薄膜在低湿度条件下的吸湿能力。相比传统的无机盐复分解沉淀法，本发明提供的方法简化了混合工艺，避免了复合型吸湿薄膜中无机盐的残余。实验结果表明，本发明所制备的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.39 0.60，露点为-27 -50°C。
具体实施例方式为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为了进一步说明本发明的特征和优点，而不是对发明权利要求的限制。本发明提供了一种复合型吸湿薄膜的制备方法，包括以下步骤:A)将聚合物吸湿薄膜浸于无机溶胶液中，所述无机溶胶液中包括硅溶胶；B)将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。本发明以包括硅溶胶的无机溶胶液和聚合物吸湿薄膜为原料，将聚合物吸湿薄膜完全浸没于包括硅溶胶的无机溶胶液中，再将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在特定的恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。本发明采用无机溶胶凝胶法以及特定的恒温恒湿处理条件，使得无机溶胶在聚合物吸湿薄膜表面和内部固化形成高活性吸附材料，从而使复合型吸湿薄膜在低湿度条件下的具有较强的吸湿能力，同时无机溶胶凝胶法简化了混合工艺，还避免了复合型吸湿薄膜中无机盐的残余。
本发明以聚合物吸湿薄膜为原料，对聚合物吸湿薄膜的来源没有限制，可以从市场上购买，也可以按照以下方法制备:a)将丙烯酸类单体、交联剂、引发剂、无机溶胶和水混合，得到预聚液；所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠，所述无机溶胶为硅溶胶或氧化铝溶胶；b)将无机纤维膜浸于所述预聚液中，得到浸有预聚液的无机纤维膜；
c)将所述浸有预聚液的无机纤维膜加热进行聚合反应，得到聚合物吸湿薄膜。本发明所述聚合物吸湿薄膜的制备方法，具体为以下步骤:首先将丙烯酸类单体和pH值调节剂混合，得到pH值为3.0 7.0的混合溶液。所述丙烯酸类单体优选为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸钠和甲基丙烯酸钠中的一种或多种，更优选为丙烯酸和/或甲基丙烯酸，最优选为丙烯酸和甲基丙烯酸；所述PH值调节剂优选为氢氧化钠，更优选为氢氧化钠溶液，所述氢氧化钠溶液的质量浓度优选为10 50%，更优选为15 45%，最优选为20 30% ;本发明对所述丙烯酸类单体与所述pH值调节剂的质量比没有特殊的限制，使得最后混合溶液的PH值为3.0 7.0即可。然后再向上述混合溶液中加入交联剂、引发剂和无机改性剂，得到预聚液。所述交联剂优选为N，N- 二甲基丙烯酰胺；所述引发剂优选为过硫酸钾和过硫酸铵中的一种或两种，更优选为过硫酸钾和过硫酸铵；所述无机改性剂优选为二氧化硅溶胶和/或氧化铝溶胶；所述氧化铝溶胶优选为拟薄水铝石溶胶；所述二氧化硅与所述氧化铝的质量比优选为(0.1 5): (0.0001 0.02)，更优选为(0.5 4): (0.001 0.01);所述二氧化硅溶胶中二氧化硅的质量含量优选为10 60%，更优选为20 50% ;所述氧化铝溶胶中氧化铝的质量含量优选为I 15%，更优选为3 10% ;所述丙烯酸类单体与所述交联齐U、引发剂、无机改性剂的质量比优选为1: (0.0005 0.006): (0.0001 0.003): (0.1 3)，更优选为I:(0.001 — 0.005): (0.0005 0.002): (0.02 I);所述二氧化硅与所述氧化招的质量比优选为(0.1 5): (0.0001 0.02);所述过硫酸钾和过硫酸铵的质量比没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的用作引发剂的过硫酸钾和过硫酸铵的质量比即可，在本发明中，所述过硫酸钾和过硫酸铵的质量比优选为1:1。本发明在聚合物吸湿薄膜的制备中对所述交联剂、引发剂和无机改性剂的加入顺序没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的聚合反应中各原料的加入顺序即可。本发明优选首先向丙烯酸类单体与所述pH值调节剂的混合溶液中加入交联剂和引发剂，搅拌均匀后再向其中加入无机改性剂，然后向其中优选加入去离子水，使最后得到的预聚液中所述丙烯酸类单体的质量浓度优选为10 50%，更优选为20 40%。其次再将无机纤维膜浸润于上述预聚液中，得到浸有预聚液的无机纤维膜。所述无机纤维膜优选为无机玻璃纤维膜或无机陶瓷纤维膜，更优选为无机玻璃纤维膜；所述浸润的时间优选为I 20分钟，更优选为3 10分钟；所述无机纤维膜的厚度优选为0.18 0.60mm,更优选为0.30 0.50mm ;所述无机纤维膜的表面积优选为5.0 9cm2，更优选为6.0 Scm2 ;所述无机纤维薄膜的体积与所述混合溶液中丙烯酸类单体、无机改性剂的质量比优选为(18 60)mm3: (0.1 5) g: (0.01 0.5) g，更优选为(25 50)mm3: (0.5 4) g: (0.05 0.1) g。本发明优选在所述无机纤维膜吸附上述预聚液完成后，将所述吸附了预聚液的无机纤维膜上多余的预聚液自然流下至所述无机纤维膜表面没有流动的预聚液。最后，将所述浸有预聚液的无机纤维膜加热进行聚合反应，得到聚合物吸湿薄膜。本发明优选在密闭的条件下，进行聚合反应。本发明对所述密闭条件没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的密闭条件即可；所述聚合反应的温度优选为35 70°C，更优选为45 60°C ;所述 聚合反应的时间优选为3 10小时，更优选为5 7小时。本发明在上述聚合反应完成后优选再将无机纤维膜进行干燥至恒重，最后得到聚合物吸湿薄膜。本发明对所述干燥的技术方案没有特殊限制，采用本领域技术人员熟知的干燥的技术方案即可。本发明优选将所述无机纤维膜置于烘箱内进行烘干，所述烘干的温度优选为50 200°C，更优选为60 160°C。本发明在制备得到聚合物吸湿薄膜后，优选对其进行pH值测定。本发明对pH值得测定没有特殊限制，优选按照以下方法测定:首先将聚合物吸湿薄膜放入烘箱内烘干，温度为120°C，时间为I小时，然后用天平迅速称量烘干过的聚合物吸湿薄膜1.00g，放置于烧杯中，并加入去离子水100.00g，再用磁力搅拌器搅拌2小时后，得到溶液Al，最后采用数字式精密pH计测量溶液Al的pH值。重复上述步骤，分别得到溶液A2和A3，并分别测量pH值，将测得的Al、A2和A3的PH值取平均值，最后得到聚合物吸湿薄膜的pH值。在本发明中，所述聚合物吸湿薄膜的pH值优选为4.5 8.6，更优选为5.0 8.0。本发明首先将聚合物吸湿薄膜浸于无机溶胶液中，优选将聚合物吸湿薄膜完全浸没于无机溶胶液中，使聚合物吸湿薄膜表面及内部浸有无机溶胶液。所述无机溶胶液中包括硅溶胶；所述硅溶胶中二氧化硅的质量含量优选为25 35%，更优选为28 32% ;所述硅溶胶占无机溶胶液的质量百分比优选为10 20%，更优选为13 17% ;所述的无机溶胶液中还包括拟薄水铝石溶胶和二氧化钛溶胶一种或两种；所述拟薄水铝石溶胶中氧化铝的质量含量优选为10 20%，更优选为13 17% ;所述拟薄水铝石溶胶占无机溶胶液质量百分比优选为O 7%，更优选为2 5% ;所述二氧化钛溶胶中二氧化钛的含量优选为10 20%，更优选为13 17% ;所述二氧化钛溶胶占无机溶胶液质量百分比为O 3%，更优选为I 2% ；在本发明中，所述无机溶胶液的pH值优选为6.0 8.5,更优选为6.5 8.0 ;进一步的，聚合物吸湿薄膜完全浸 没于无机溶胶液的浸泡时间优选为5 60秒，更优选为10 50秒；浸泡温度优选为10 40°C,更优选为室温。本发明然后将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。所述恒温恒湿的条件优选为相对湿度45 90%、温度25 80°C，更优选为60 80%、温度35 70°C ;所述处理时间优选为22 28小时，更优选为24 26小时；所述干燥的温度优选为80 180°C，更优选为100 160°C ;干燥的时间优选为22 28小时，更优选为24 26小时。本发明对恒温恒湿的设备没有特殊限制，以本领域技术人员熟知的设备即可；本发明优选用恒温恒湿箱进行操作。本发明对干燥的设备没有特殊限制，以本领域技术人员熟知的设备即可；本发明优选用烘箱进行干燥。最后，得到复合型吸湿薄膜后，对其进行吸湿性能测试。具体测试方法如下:1、吸湿容量的测定将所要测试的复合型吸湿薄膜剪切成统一大小，用天平称量重量，再放置于玻璃托盘上并置于恒温恒湿箱内，恒温恒湿条件为:温度30°C，相对湿度90% ;测试时间为I小时。再将复合型吸湿薄膜从恒温恒湿箱内取出，迅速用天平称量出复合型吸湿薄膜吸湿后
的重量。吸湿前后的重量差即是复合型吸湿薄膜在箱内的吸湿容量。用吸湿容量除以复合型吸湿薄膜吸湿前的重量即得到吸水倍率。
2、露点测定采用DP300露点仪测定。按照以上实验方法检测，结果表明，本发明所制备的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.60，露点为-50°C。为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的复合型吸湿薄膜的制备方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。实施例111)制备聚合物吸湿薄膜将丙烯酸10.0Og和甲基丙烯酸6.50g混合，向其中加入质量含量为10%的氢氧化钠溶液，将其PH值调节至4.0。向得到的pH值为4.0的混合溶液中加入N，N- 二甲基丙烯酰胺0.003g、过硫酸钾0.005g和过硫酸铵0.005g，搅拌均匀后向其中加入二氧化硅含量为30%的二氧化硅溶胶3.30g和氧化铝含量为6%的氧化铝溶胶0.05g，搅拌均匀后向其中加入去离子水，使其总重量达到100.0Og,得到颜色略微发白的预聚液。将厚度为0.45mm、表面积为7.0Ocm2的无机玻璃纤维膜浸润于预聚液中，5分钟后将无机玻璃纤维膜提起，使多余的预聚液自然流下至无机玻璃纤维膜表面没有流动的预聚液。将浸满预聚液的无机玻璃纤维膜放置于密闭容器中，然后将密闭容器放置于烘箱内，在65°C的恒温条件下进行聚合反应，5小时后得到水凝胶薄膜。将得到的水凝胶薄膜置于烘箱内，在55°C的恒温条件下将其烘干至恒重，得到聚合物吸湿薄膜。经测定，所述聚合物吸湿薄膜的PH值为4.0。对聚合物吸湿薄膜进行吸湿性能测试，测试结果表明，本实施例得到的聚合物吸湿薄膜的吸湿倍率为0.9，露点为-17°C。12)对聚合物吸湿薄膜进行复合处理`首先将二氧化硅含量为30%的硅溶胶45.00g、氧化铝含量为15%拟薄铝石溶胶
10.0Og和二氧化钛含量为15%的二氧化钛溶胶5.0Og充分混合后,并用去离子水补充至总质量为100.00g，磁力搅拌0.5小时，然后将其在室温下静置24小时，形成稳定的乳白色半透明无机溶胶液。再用lmol/L的盐酸溶液调节上述无机溶胶液的pH值至6.1,并将上述制备的聚合物吸湿薄膜完全浸没于上述无机溶胶液中，浸泡时间为5秒钟。将上述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜置于恒温恒湿箱内，设定温度为25°C，湿度70%，时间为24小时。最后将经过上述步骤处理过的聚合物吸湿薄膜置于烘箱内干燥，设定温度为80°C，时间为24小时，得到复合型吸湿薄膜。对复合型吸湿薄膜进行吸湿性能试验，实验结果表明，本实施例得到的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.43，露点为-29°c。实施例2:21)制备聚合物吸湿薄膜将丙烯酸20.0Og和甲基丙烯酸10.0Og混合，向其中加入质量含量为10%的氢氧化钠溶液，将其PH值调节至6.0。向得到的pH值为6.0的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.015g、过硫酸钾0.02g和过硫酸铵0.02g，搅拌均匀后向其中加入二氧化硅含量为30%的二氧化硅溶胶10.0Og和氧化铝含量为6%的氧化铝溶胶0.05g，搅拌均匀后向其中加入去离子水，使其总重量达到100.00g，得到颜色略微发白的预聚液。将厚度为0.40mm、表面积为7.50cm2的无机玻璃纤维膜浸润于预聚液中，5分钟后将无机玻璃纤维膜提起，使多余的预聚液自然流下至无机玻璃纤维膜表面没有流动的预聚液。将浸满预聚液的无机玻璃纤维膜放置于密闭容器中，然后将密闭容器放置于烘箱内，在55°C的恒温条件下进行聚合反应，6小时后得到水凝胶薄膜。将得到的水凝胶薄膜置于烘箱内，在75°C的恒温条件下将其烘干至恒重，得到聚合物吸湿薄膜。经测定，所述聚合物吸湿薄膜的PH值为6.0。对聚合物吸湿薄膜进行吸湿性能测试，测试结果表明，本实施例得到的聚合物吸湿薄膜的吸水倍率为1.4，露点为-25°C。22)对聚合物吸湿薄膜进行复合处理首先将二氧化硅含量为30%的硅溶胶66.67g、氧化铝含量为15%拟薄铝石溶胶
1.0Og和二氧化钛含量为15%的二氧化钛溶胶1.0Og充分混合后，并用去离子水补充至总质量为100.00g，磁力搅拌0.5小时，然后将其在室温下静置24小时，形成稳定的乳白色半透明无机溶胶液。再用lmol/L的盐酸溶液调节上述无机溶胶液的pH值至6.2，并将上述制备的聚合物吸湿薄膜完全浸没于上述无机溶胶液中，浸泡时间为45秒钟。将上述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜置于恒温恒湿箱内，设定温度为60°C，湿度90%，时间为26小时。最后将经过上述步骤处理过的聚合物吸湿薄膜置于烘箱内干燥，设定温度为120°C，时间为26小时，得到复合型吸湿薄膜。对复合型吸湿薄膜进行吸湿性能试验，实验结果表明，本实施例得到的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.36，露点为-45°C。实施例3:31)制备聚合物吸湿薄膜将丙烯酸8.0Og和甲基丙烯酸17.0Og混合，向其中加入质量含量为10%的氢氧化钠溶液，将其PH值调节至4.0。向得到的pH值为4.0的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.025g、过硫酸钾0.0lg和过硫酸铵0.0lg，搅拌均匀后向其中加入二氧化硅含量为30%的二氧化硅溶胶15.0Og和氧化铝含量为6%的氧化铝溶胶0.15g，搅拌均匀后向其中加入去离子水，使其总重量达到100.00g，得到颜色略微发白的预聚液。将厚度为0.55mm、表面积为6.SOcm2的无机玻璃纤维膜浸润于预聚液中，10分钟后将无机玻璃纤维膜提起，使多余的预聚液自然流下至无机玻璃纤维膜表面没有流动的预聚液。将浸满预聚液的无机玻璃纤维膜放置于密闭容器中，然后将密闭容器放置于烘箱内，在65°C的恒温条件下进行聚合反应，3.5小时后得到水凝胶薄膜。将得到的水凝胶薄膜置于烘箱内，在120°C的恒温条件下将其烘干至恒重，得到聚合物吸湿薄膜。经测定，所述聚合物吸湿薄膜的PH值为4.0。对聚合物吸湿薄膜进行吸湿性能测试，测试结果表明，本实施例得到的聚合物吸湿薄膜的吸水倍率为0.7，露点为-27°C。32)对聚合物吸湿薄膜进行复合处理首先将二氧化硅含量为30%的硅溶胶35.0Og和氧化铝含量为15%拟薄铝石溶胶46.67g充分混合后，并用去离子水补充至总质量为100.00g，磁力搅拌0.5小时，然后将其在室温下静置24小时，形成稳定的乳白色半透明无机溶胶液。
再用lmol/L的盐酸溶液调节上述无机溶胶液的pH值至8.0,并将上述制备的聚合物吸湿薄膜完全浸没于上述无机溶胶液中，浸泡时间为30秒钟。将上述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜置于恒温恒湿箱内，设定温度为50°C，湿度90%，时间为28小时。最后将经过上述步骤处理过的聚合物吸湿薄膜置于烘箱内干燥，设定温度为180°C，时间为28小时，得到复合型吸湿薄膜。对复合型吸湿薄膜进行吸湿性能试验，实验结果表明，本实施例得到的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.39，露点为-50°C。实施例4:41)制备聚合物吸湿薄膜将丙烯酸15.0Og和甲基丙烯酸5.0Og混合，向其中加入质量含量为10%的氢氧化钠溶液，将其PH值调节至4.7。向得到的pH值为4.7的混合溶液中加入N，N- 二甲基丙烯酰胺0.0Olg、过硫酸钾0.018g和过硫酸铵0.018g，搅拌均匀后向其中加入二氧化硅含量为30%的二氧化硅溶胶8.0Og和氧化铝含量为6%的氧化铝溶胶0.08g，搅拌均匀后向其中加入去离子水，使其总重量达到100.00g，得到颜色略微发白的预聚液。将厚度为0.30mm、表面积为7.50cm2的无机玻璃纤维膜浸润于预聚液中，10分钟后将无机玻璃纤维膜提起，使多余的预聚液自然流下至无机玻璃纤维膜表面没有流动的预聚液。将浸满预聚液的无机玻璃纤维膜放置于密闭容器中，然后将密闭容器放置于烘箱内，在65°C的恒温条件下进行聚合反应，8小时后得到水凝胶薄膜。将得到的水凝胶薄膜置于烘箱内，在145°C的恒温条件下将其烘干至恒重，得到聚合物吸湿薄膜。经测定，所述聚合物吸湿薄膜的PH值为4.7。对聚合物吸湿 薄膜进行吸湿性能测试，测试结果表明，本实施例得到的聚合物吸湿薄膜的吸水倍率为0.77，露点为-22°c。42)对聚合物吸湿薄膜进行复合处理首先将二氧化硅含量为30%的硅溶胶66.67g和二氧化钛含量为15% 二氧化钛溶胶20.0Og充分混合后，并用去离子水补充至总质量为100.00g，磁力搅拌0.5小时，然后将其在室温下静置24小时，形成稳定的乳白色半透明无机溶胶液。再用lmol/L的盐酸溶液调节上述无机溶胶液的pH值至8.5，并将上述制备的聚合物吸湿薄膜完全浸没于上述无机溶胶液中，浸泡时间为60秒钟。将上述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜置于恒温恒湿箱内，设定温度为25°C，湿度45%，时间为25小时。最后将经过上述步骤处理过的聚合物吸湿薄膜置于烘箱内干燥，设定温度为140°C，时间为25小时，得到复合型吸湿薄膜。对复合型吸湿薄膜进行吸湿性能试验，实验结果表明，本实施例得到的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.41，露点为-44°C。实施例5:51)制备聚合物吸湿薄膜将丙烯酸5.0Og和甲基丙烯酸5.0Og混合，向其中加入质量含量为10%的氢氧化钠溶液，将其PH值调节至5.5。向得到的pH值为5.5的混合溶液中加入N，N-二甲基丙烯酰胺0.060g、过硫酸钾0.03g和过硫酸铵0.03g，搅拌均匀后向其中加入二氧化硅含量为30%的二氧化硅溶胶1.0Og和氧化铝含量为6%的氧化铝溶胶0.02g，搅拌均匀后向其中加入去离子水，使其总重量达到100.00g，得到颜色略微发白的预聚液。将厚度为0.28mm、表面积为10.0cm2的无机玻璃纤维膜浸润于预聚液中，9分钟后将无机玻璃纤维膜提起，使多余的预聚液自然流下至无机玻璃纤维膜表面没有流动的预聚液。将浸满预聚液的无机玻璃纤维膜放置于密闭容器中，然后将密闭容器放置于烘箱内，在65°C的恒温条件下进行聚合反应，7.5小时后得到水凝胶薄膜。将得到的水凝胶薄膜置于烘箱内，在85°C的恒温条件下将其烘干至恒重，得到聚合物吸湿薄膜。经测定，所述聚合物吸湿薄膜的PH值为5.5。对聚合物吸湿薄膜进行吸湿性能测试，测试结果表明，本实施例得到的聚合物吸湿薄膜的吸水倍率为1.1，露点为-17°C。22)对聚合物吸湿薄膜进行复合处理首先将二氧化硅含量为30%的硅溶胶33.33g、氧化铝含量为15%拟薄铝石溶胶20.0Og和二氧化钛含量为15%的二氧化钛溶胶20.0Og充分混合后，并用去离子水补充至总质量为100.00g，磁力搅拌0.5小时，然后将其在室温下静置24小时，形成稳定的乳白色半透明无机溶胶液。再用lmol/L的盐酸溶液调节上述无机溶胶液的pH值至6.0,并将上述制备的聚合物吸湿薄膜完全浸没于上述无机溶胶液中，浸泡时间为60秒钟。将上述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜置于恒温恒湿箱内，设定温度为80°C，湿度45%，时间为22小时。最后将经过上述步骤处理过的聚合物吸湿薄膜置于烘箱内干燥，设定温度为120°C，时间为22小时，得到复合型吸湿薄膜。对复合型吸湿薄膜进行吸湿性能试验，实验结果表明，本实施例得到的复合型吸湿薄膜的吸水倍率为0.60，露点为-27°c。以上对本发明所提供的一种复合型吸湿薄膜的制备方法进行了详细介绍。本文中应用了具体的个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。 应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.一种复合型吸湿薄膜的制备方法，包括以下步骤: A)将聚合物吸湿薄膜浸于无机溶胶液中，所述无机溶胶液中包括硅溶胶； B)将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述恒温恒湿的条件为相对湿度45 90%、温度25 80°C ;所述处理的时间为22 28小时。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶中二氧化硅质量含量为25 35%，硅溶胶占无机溶胶液的质量百分比为10 20%。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机溶胶液中还包括拟薄水铝石溶胶和二氧化钛溶胶中的一种或两种。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述拟薄水铝石溶胶中氧化铝的质量含量为10 20%，拟薄 水铝石溶胶占无机溶胶液质量百分比为O 7% ;所述二氧化钛溶胶中二氧化钛的含量为10 20%，二氧化钛溶胶占无机溶胶液质量百分比为O 3%。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)具体为: 将聚合物吸湿薄膜浸没于无机溶胶液中，浸泡时间为5 60秒。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述干燥的温度为80 180°C，时间为22 28小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述无机溶胶液的pH值为6.0 .8.5。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物吸湿薄膜按照以下方法制备: a)将丙烯酸类单体、交联剂、引发剂、无机溶胶和水混合，得到预聚液；所述丙烯酸类单体为丙烯酸钠或甲基丙烯酸钠，所述无机溶胶为硅溶胶或氧化铝溶胶； b)将无机纤维膜浸于所述预聚液中，得到浸有预聚液的无机纤维膜； c)将所述浸有预聚液的无机纤维膜加热进行聚合反应，得到聚合物吸湿薄膜。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述聚合物吸湿薄膜的pH值为.4.5 8.6。
全文摘要
本发明提供了一种复合型吸湿薄膜的制备方法，包括以下步骤将聚合物吸湿薄膜浸于无机溶胶液中，再将所述浸有无机溶胶液的聚合物吸湿薄膜在恒温恒湿的条件下进行处理，干燥后得到复合型吸湿薄膜；所述无机溶胶液中包括硅溶胶。本发明所提供的制备方法使无机溶胶在聚合物吸湿薄膜表面和内部固化形成高活性吸附材料，从而增强了复合型吸湿薄膜在低湿度条件下的吸湿能力。
文档编号C08F2/44GK103194000SQ20131012002
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者温诗渺, 于力, 庄婷婷, 崔洪伟, 张志成, 白福臣 申请人:中国科学院长春应用化学研究所