[发明专利]两亲聚合物树脂及其制备和在生产智能呼吸涂料中的应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子技术领域，涉及一种聚合物树脂，尤其涉及一种具有亲水性和亲油性的两亲聚合物树脂及其制备方法，本发明还涉及该两亲聚合物树脂在生产智能呼吸涂料中的应用。

背景技术

随着科技发展，人民生活水平的提高，对室内装修的要求越来越高，室内环境的安全性、舒适性一直是人们所追求的目标。而室内湿度是影响人体健康和舒适度的重要指标。据研究，室内空气相对湿度在40％～60％的范围内，对人体健康最有利，而且舒适感较好。当湿度低于40％，环境又过于干燥，物品易干裂脆化，皮肤干燥皲裂，空气粉尘、静电加大，易产生静电起火，同时人体也易发生感冒及呼吸道疾病，直接影响人体健康；当室内环境过于潮湿，微生物繁殖加速，物品易发生霉变、腐烂或锈蚀，人们极易感染疾病。因此，控制室内湿度无论是对人体健康，还是对物品保护方面都显得十分重要，尤其对潮湿和干旱地区的人来说，调节湿度与调节温度同等重要。

当前，室内湿度的调节控制方法分为主动式方法和被动式方法。前者主要指空调技术，是目前普遍采用的方法。这种方法存在设备投资大，噪音大、能耗高，污染环境、破坏生态，而且易引发“建筑室内空调综合症”等问题，不宜长期使用。后者是利用可再生能源或材料的吸放湿特性来控制调节湿度，无需消耗任何人工能源，是一种生态性控制调节方法。调湿材料就属于被动式材料，它具有自律性温湿度调节能力，故又被称为呼吸性材料。

国内外对调湿材料的研究已有数十年，广泛应用于建筑、化工、农业、文物保护等方面，然而对于居室来说，采用调湿涂料粉刷墙体，是最方便快捷的调湿方式。

传统的调湿涂料，按成膜物来源可分为无机型、有机型和有机/无机复合调湿涂料。无机型调湿涂料主要是由无机成膜物、颜/填料及助剂组成。根据需求，可制成单组分、双组分；有时为粉末状(现用现加水调成液态)，有时直接配成液态。典型的无机调湿涂料有生石灰型、硅酸盐型和改性无机型(添加少量有机聚合物树脂)。无机型的涂膜硬度大，吸水性、耐磨性较好，但触变性大，流平性、装饰性欠佳，弹性差，易龟裂。有机型调湿涂料主要由有以下几种类型：①以聚合物树脂乳液为主要成膜物，如丁苯乳液、丙烯酸酯乳液、醋酸乙烯酯乳液等，再添加亲水填料而成的调湿涂料；②由有机溶剂型聚合物树脂液为主要成膜物，如醇酸、酚醛、沥青、聚酯、聚氨酯、丙烯酸、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯或聚乙烯醇等，再配加亲水填料而成的有机溶剂型调湿涂料等；③以水溶性的聚合物胶为主要成膜物，如聚乙烯醇、纤维素、改性淀粉系列，再配用亲水填料而成的调湿涂料；④以聚合物乳液为主，再添加少量吸水树脂制成的调湿涂料；⑤用纳米材料改性制成调湿涂料。有机聚合物乳液型的调湿涂料，虽然柔韧性、装饰性、拉伸强度佳，但吸湿速率低、吸湿容量小，耐水性欠佳，久浸于水，易掉粉、起泡，甚至脱落；有机聚合物胶液型的调湿涂料，遇水逐渐溶解、脱落。

传统的调湿涂料，无论是无机型，还是有机型，都存在以下缺点：1)当湿度低时，其本身不具有调湿能力，必须配合加湿器来发挥作用。例如：在干旱的西北地区，初春深秋及寒冬大部分时间里湿度小于20％，几乎所有物品都呈干态，墙皮也不例外。这时居室湿度必须先通过加湿器来增大，然后调湿涂料在高湿度环境中吸收潮气，当关闭加湿器时，再把吸收的水汽缓慢释放出来，所以，此类调湿涂料只起到缓冲湿度的作用。如果没有加湿器，它们对低湿度也显得无能为力。2)对于湿度很大地区，尤其在梅雨季节，传统调湿涂料会很快达到饱和吸“水”状态，因其长期过于潮湿而容易发生脱落。3)涂膜耐水性较差，遇水后会起泡、脱落(尤其是底材透水)，影响其美观和性能。

传统调湿涂料对水的响应性低，发挥作用时间短，调湿效果不明显，故也可称为吸/放潮型调湿涂料，严格说，它们应归属于防结露涂料。而吸/放水型调湿涂料因其通透性、保温性和调湿性远优于吸/放潮型，具有呼吸性，故称为呼吸性涂料。呼吸性涂料必须具备以下几个特征：一是具有优良的通透性。涂膜必须是多孔的，其内部具有连通的孔隙，具有较高的透水透气性，犹如一层滤纸铺于墙面，水可以自由出入。二是具有优良的吸水性和保水性，即吸水量要大，吸水速率要快，作用于涂膜上的水必须瞬时被吸入，并且吸入的水能够持续缓慢释放，这样才能保证在一定时间内达到平衡室内湿度的目的。三是涂膜吸水后不能起泡、脱落，墙体不能变形，否则就没意义。因此，呼吸性涂料，尤其是智能呼吸涂料才能真正起到明显的调湿作用。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有亲水性和亲油性的聚合物树脂——两亲聚合物树脂。

本发明的另一目的是提供一种该两亲聚合物树脂的制备方法。