專利名稱：一種調(diào)控濕度的材料及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及濕度調(diào)控領(lǐng)域，特別涉及一種調(diào)控濕度的材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
濕度是評價居住環(huán)境是否舒適的一大標準，目前居住環(huán)境的濕度調(diào)控主要通過空調(diào)等濕度控制器實現(xiàn)。但人們對居住環(huán)境濕度的要求并不是一成不變的，隨著環(huán)境溫度等因素的變化，最佳的濕度值也會不同，而傳統(tǒng)的濕度控制器并不能隨著環(huán)境的變化智能地調(diào)節(jié)環(huán)境的濕度，只能將空氣的濕度調(diào)節(jié)至一個固定值。因此，如何智能地調(diào)整居住環(huán)境濕度的新型濕度調(diào)控材料成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種可智能而便捷地調(diào)整居住環(huán)境的濕度的調(diào)控濕度的材料，及其制備方法和應(yīng)用。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案:一種調(diào)控濕度的材料，包括:金屬氯化物、膨脹石墨 及水溶性高分子化合物。優(yōu)選地，所述金屬氯化物為氯化鈣、氯化錳、氯化亞鐵、氯化鋇、氯化鉛、氯化鍶中的至少一種，所述水溶性高分子化合物為聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸鈉中的至少一種。優(yōu)選地，所述水溶性高分子化合物的分子量大于1.0X 106。優(yōu)選地，所述金屬氯化物的質(zhì)量百分比為10% 50%，所述膨脹石墨的質(zhì)量百分比為20% 50%，所述水溶性高分子化合物的質(zhì)量百分比為20% 40%。本發(fā)明還提供了一種制備上述任一項中所述調(diào)控濕度的材料的方法，其包括如下步驟:(I)將金屬氯化物和水溶性高分子化合物溶解，得到前驅(qū)液；(2)在步驟(I)中得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液；(3)將步驟(2)得到混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到調(diào)控濕度的材料。優(yōu)選地，步驟(2 )中的所述膨脹石墨由可膨脹石墨在500 V 700 V下保溫Smin 12min制得，并且加入膨脹石墨時持續(xù)攪拌所述前驅(qū)液。更優(yōu)選地，所述可膨脹石墨的粒徑為50目 80目。優(yōu)選地，步驟(3)中所述壓制成型的壓力為14MPa 20MPa。優(yōu)選地，步驟(3)中所述干燥的溫度為90°C 100°C。本發(fā)明還提出了調(diào)控濕度的材料在建筑工程材料及室內(nèi)裝飾材料中的應(yīng)用。本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料，包括金屬氯化物、膨脹石墨以及水溶性高分子化合物，外界環(huán)境條件變化時金屬氯化物對水的飽和吸附量也會有所不同，從而實現(xiàn)對環(huán)境濕度的智能調(diào)節(jié)；加入膨脹石墨可以增強材料的傳熱傳質(zhì)性能且避免金屬氯化物吸水之后結(jié)塊；加入水溶性高分子可以利用高分子量的分子之間的相互作用增強材料的機械性能。本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料制備方法簡單易行，制得的調(diào)控濕度的材料可根據(jù)實際需求壓制成不同的形狀，進而應(yīng)用到建筑工程材料中，或者是應(yīng)用到室內(nèi)裝飾材料中，以達到智能調(diào)節(jié)居住環(huán)境濕度的目的。


圖1為本發(fā)明調(diào)控濕度的材料制備方法的流程示意圖。
具體實施例方式為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。在本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料中的金屬氯化物對空氣中水蒸氣的吸附/脫附可達到控制環(huán)境濕度的 目的，外界環(huán)境條件變化時金屬氯化物對水的飽和吸附量也會有所不同，并且水溶性高分子的加入避免了調(diào)控濕度的材料發(fā)生松散、分層、脫落等現(xiàn)象，增強了材料的實用性，且水溶性高分子具有親水性，不會阻斷材料對水的吸脫附。本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料中各組分并不嚴格限定，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需求有多種不同的選擇，優(yōu)選地可如下:金屬氯化物為氯化鈣、氯化錳、氯化亞鐵、氯化鋇、氯化鉛、氯化鍶中的至少一種，水溶性高分子化合物為聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸鈉中的至少一種。本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料中各組分的比例并不特別限定，優(yōu)選地可如下:金屬氯化物的質(zhì)量百分比為10% 50%，膨脹石墨的質(zhì)量百分比為20% 50%，水溶性高分子化合物的質(zhì)量百分比為20% 40%。此外，水溶性高分子化合物的分子量優(yōu)選可大于1.0XlO6O相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種上述調(diào)控濕度的材料的制備方法，包括以下步驟:第一步:將金屬氯化物和水溶性高分子化合物，得到前驅(qū)液。本發(fā)明對所述金屬氯化物和水溶性高分子化合物的溶解方法并無特別限定，可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法，如先溶解金屬氯化物，再加入水溶性高分子化合物，或同時在水中加入金屬氯化物和水溶性高分子化合物一起溶解，并且為了使溶解更加快速，也可在溶解時加以攪拌或加熱。第二步:在第一步得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易知道，為了使膨脹石墨均勻分散在前驅(qū)液中，在加入過程中還可不停地攪拌前驅(qū)液。此外，為了更方便地制備合適粒徑的膨脹石墨，可將可膨脹石墨在500°C 700°C下保溫8min 12min,可膨脹石墨的粒徑可選擇在50目 80目。第三步:將第二步中得到的混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到調(diào)控濕度的材料。干燥的溫度可控制為90°C 100°C ;為了粉末更好地成型，可控制壓制成型的壓力在14MPa 20MPa。
在實施例中使用國藥集團化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的氯化鈣、氯化錳、氯化亞鐵、氯化鋇、氯化鉛、氯化鍶，日本住友集團生產(chǎn)的聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸鈉，山東青島成泰石墨制品有限公司生產(chǎn)的可膨脹石墨；采用天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn)的769YP-24B型粉末壓片機將粉末壓制成型。實施例1取IOOOml水，將8.0Og氯化鈣溶于其中，氯化鈣完全溶解之后稱取4.0Og聚氧化乙烯緩慢溶于氯化鈣溶液中，聚氧化乙烯完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在500°C下保溫lOmin，制得膨脹石墨；再稱取4.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的調(diào)控濕度的材料。將實施例1得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。實施例2取2500ml水，將7.50g氯化錳溶于其中，氯化錳完全溶解之后稱取15.0Og聚丙烯酸緩慢溶于氯化錳溶液中，聚丙烯酸完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在700°C下保溫8min，制得膨脹石墨；再稱取15.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin直至溶液中膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于90°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取3.50g的粉末置于模具中在14MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀調(diào)控濕度的材料。將實施例2得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。實施例3取IOOOml水，將20.0Og氯化亞鐵溶于其中，氯化亞鐵完全溶解之后稱取8.0Og聚乙二醇緩慢溶于氯化亞鐵溶液中，聚乙二醇完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在600°C下保溫12min，制得膨脹石墨；再稱取12.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀調(diào)控濕度的材料。將實施例3得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。實施例4取2500ml水，將12.0Og氯化鋇溶于其中，氯化鋇完全溶解之后稱取16.0Og聚苯乙烯磺酸鈉緩慢溶于氯化鋇溶液中，聚苯乙烯磺酸鈉完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在700°C下保溫12min，制得膨脹石墨；再稱取16.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將得到的混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的調(diào)控濕度的材 料。將實施例4得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。實施例5取2500ml水，將12.0Og氯化鍶溶于其中，氯化鍶完全溶解之后稱取16.0Og聚苯乙烯磺酸鈉緩慢溶于氯化鍶溶液中，聚苯乙烯磺酸鈉完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在500°C下保溫8min,制得膨脹石墨；再稱取16.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將得到的混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的調(diào)控濕度的材料。將實施例5得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。實施例6取2500ml水，將12.0Og氯化鉛溶于其中，氯化鉛完全溶解之后稱取16.0Og聚丙烯酸緩慢溶于氯化鉛溶液中，聚丙烯酸完全溶解即得到前驅(qū)液；將可膨脹石墨在500°C下保溫12min，制得膨脹石墨；再稱取16.0Og膨脹石墨放入前驅(qū)液中，攪拌Imin至膨脹石墨均勻分散，得到混合液。將得到的混合液置于95°C干燥箱中2 3天直到混合液完全烘干，得到混合物粉末。稱取4.0Og的粉末置于模具中在20MPa壓力下壓制5min，即制得塊狀的調(diào)控濕度的材料。將實施例6得到的塊狀的調(diào)控濕度的材料放置到室內(nèi)環(huán)境中，材料會在高濕度時自動吸附，低濕度時自動脫附，反復(fù)使用其機械性能以及吸脫附性能不會有明顯的下降。雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實施例進行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實施例，而只受所附權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本發(fā)明的實質(zhì)構(gòu)思和范 圍。
權(quán)利要求
1.一種調(diào)控濕度的材料，其特征在于，包括: 金屬氯化物、膨脹石墨及水溶性高分子化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控濕度的材料，其特征在于，所述金屬氯化物為氯化鈣、氯化錳、氯化亞鐵、氯化鋇、氯化鉛、氯化鍶中的至少一種，所述水溶性高分子化合物為聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚丙烯酸、聚苯乙烯磺酸鈉中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控濕度的材料，其特征在于，所述水溶性高分子化合物的分子量大于1.0X IO60
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的調(diào)控濕度的材料，其特征在于，所述金屬氯化物的質(zhì)量百分比為10% 50%，所述膨脹石墨的質(zhì)量百分比為20% 50%，所述水溶性高分子化合物的質(zhì)量百分比為20% 40%。
5.一種制備如權(quán)利要求1 4中任一項所述調(diào)控濕度的材料的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)將金屬氯化物和水溶性高分子化合物溶解，得到前驅(qū)液； (2)在步驟(I)中得到的前驅(qū)液中加入膨脹石墨，得到混合液； (3)將步驟(2)得到混合液干燥至粉末后壓制成型，即得到調(diào)控濕度的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(2)中的所述膨脹石墨由可膨脹石墨在500°C 700°C下保溫Smin 12min制得，并且加入膨脹石墨時持續(xù)攪拌所述前驅(qū)液。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述 的方法，其特征在于，所述可膨脹石墨的粒徑為50目 80目。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述壓制成型的壓力為14MPa 20MPa。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，步驟(3)中所述干燥的溫度為90°C 100。。。
10.權(quán)利要求1 4中所述的調(diào)控濕度的材料在建筑工程材料及室內(nèi)裝飾材料中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種調(diào)控濕度的材料及其制備方法和應(yīng)用，其中調(diào)控濕度的材料包括金屬氯化物、膨脹石墨及水溶性高分子化合物。本發(fā)明提供的調(diào)控濕度的材料，包括金屬氯化物、膨脹石墨以及水溶性高分子化合物，外界環(huán)境條件變化時金屬氯化物對水的飽和吸附量也會有所不同，從而實現(xiàn)對環(huán)境濕度的智能調(diào)節(jié)；加入膨脹石墨可以增強材料的傳熱傳質(zhì)性能且避免金屬氯化物吸水之后結(jié)塊；加入水溶性高分子可以利用高分子量的分子之間的相互作用增強材料的機械性能。
文檔編號C08L71/02GK103194055SQ201310135079
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者葉宏, 李世民, 袁智 申請人:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)