[发明专利]一种环境调湿功能材料及制备方法

说明书

本发明公开了一种环境调湿功能材料及制备方法，所述制备方法包括如下步骤：（1）将无机酸盐同去离子水按比例混合，搅拌溶解得无机盐溶液；（2）在步骤（1）的无机盐溶液中加入羧甲基纤维素钠、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N‑亚甲基双丙烯酰胺，50～60℃下搅拌反应2～5h得合成产物；（3）将步骤（2）的合成产物烘干，制得环境调湿功能材料。本发明的环境调湿功能材料的吸放湿性能良好，调湿反应快；使用安全，经济环保；制备方法简单易于实现。

技术领域

本发明涉及一种功能材料及其制备方法，尤其涉及一种环境调湿功能材料及制备方法。

背景技术

随着互联网技术的快速发展，环境湿度对物联网终端的影响越发显著。当环境湿度高于80%时，设备会发生绝缘度下降、滋生霉菌、锈蚀金属等不良现象，从而影响设备寿命，增加维护成本；当环境湿度低于30%时，则会引起静电累积，而且会导致塑料等绝缘材料变形、龟裂，同样也会给设备的长期稳定运行带来危害。

为了将环境湿度控制在40～55%之间，传统的调湿方式采用空调、除湿机等设备进行调节，但是长时间运行，除了会消耗大量的能源以外，设备本身的投入高，后期维护成本也不低。因此，为了达到节能环保的效果，开发一种可调节环境湿度的功能材料是急需解决的问题。

发明内容

发明目的：本发明提出一种环境调湿功能材料及制备方法，该环境调湿功能材料能够自动调节环境湿度，能够改善物联网终端湿度环境，使得后期维护更便捷。

技术方案：本发明所采用的技术方案如下：

一种环境调湿功能材料的制备方法，包括如下步骤：

（1）将无机酸盐同去离子水混合，搅拌溶解得无机盐溶液；

（2）在步骤（1）的无机盐溶液中加入羧甲基纤维素钠、丙烯酸、丙烯酰胺、过硫酸铵和N,N-亚甲基双丙烯酰胺，50～60℃下搅拌反应2～5h得合成产物；

（3）将步骤（2）的合成产物烘干，制得环境调湿功能材料。

进一步地，步骤（1）中，所述无机酸盐与去离子水的质量比为1：3～1：6。

更进一步地，所述无机酸盐为氯化钠、氯化钙、氯化锂、硫酸钠、硝酸钾中的一种或者多种。

进一步地，步骤（2）中，按质量份计，所述无机盐溶液为50～100份，所述羧甲基纤维素钠为3～5份，所述丙烯酸为5～8份，所述丙烯酰胺为8～10份，所述过硫酸铵为0.04～0.1份，所述N,N-亚甲基双丙烯酰胺为0.008～0.02份。

更进一步地，所述无机盐溶液中先加羧甲基纤维素钠、丙烯酸、丙烯酰胺和过硫酸铵，50～60℃下搅拌反应1～3h，再加入N,N-亚甲基双丙烯酰胺，50～60℃下继续搅拌反应1～2h。

进一步地，步骤（3）中，所述烘干的温度为105～120℃。

本发明还提出一种环境调湿功能材料，采用上述制备方法制备而成。

有机调湿材料的调湿机理为有机分子表面与水分子间范德华力的相互作用，如偶极-偶极作用、氢键作用等。因水分子为极性分子，若有机分子材料的极性大，则与水分子的作用力就大，吸湿量也相应增大；反之，若有机分子材料为非极性分子，则吸湿量几乎为零。理论上讲，分子结构中含有羧基、胺基、羟基等亲水基团的有机高分子材料均可作为调湿剂，亲水基团越多，吸湿量就越大。

纤维素类天然高分子材料具有很强的吸水性，一方面由于它是亲水性的多羟基化合物，另一方面因为它是纤维状的物质，其毛细管多而且表面积大，但是纤维素的吸水能力不强，为了提高其性能必须通过化学反应使它具有更强或者更多的亲水基团，但仍需保持纤维状态，以保持它表面积大和多毛细管性的特点。