不同吸湿官能团对高分子调湿材料吸湿和放湿性能的影响

以甲基纤维素、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸、丙烯酰胺及甲基丙烯磺酸钠等合成具有不同官能团的湿度控制材料,通过间歇式吸附/脱附进行吸湿动力学实验和恒温脱附实验;采用TG-DTA和FTIR表征改性复合材料的热稳定性及其结构。实验结果表明:CaCl2改性可以明显提高高分子复合调湿材料的吸湿性能,其吸湿量随单体所含亲水基团的极性的增强而增加;含强极性的离子基团(—COOH和—SO 3-)高分子调湿材料的吸湿能力明显大于含非离子基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)材料的吸湿能力,尤其是CaCl2改性聚甲基丙烯酸及甲基丙烯磺酸钠材料在相对湿度为100%的最大湿容量可高达2 g/g,而含非离子性基团(—CONH2,—OH及—COOCH3)弱极性基团的复合材料则比较容易脱附,CaCl2改性聚甲基丙烯酸甲酯材料在80℃于20 min内可以脱附80%吸附水,且所有材料在300℃以下具有良好的热稳定性。     

硅酸铁调湿材料的微观结构与吸放湿性能分析

以硅酸钠和氯化铁溶液为原料制备硅酸铁调湿材料,采用FTIR、XRD、SEM、BET等技术对所制调湿材料进行表征,并测定其吸放湿性能。结果表明,所制硅酸铁调湿材料呈无定形结构,其比表面积和孔容较大、平均孔径较小;硅酸钠的模数影响调湿材料在低湿环境下的吸湿性能,由模数为1的硅酸钠所制硅酸铁调湿材料具有较好的自调湿性能;硅酸铁调湿材料在20℃和相对湿度为84%的环境下吸湿容量高达120%,吸湿平衡时间约为240h;在相对湿度为84%下达到吸湿平衡的材料在相对湿度为32%的环境下放湿90h左右可达到放湿平衡,在50℃恒温干燥放湿5h可实现完全放湿;所制硅酸铁调湿材料具有吸湿量大和吸放湿速率快的特性,其性能明显优于硅胶和分子筛等传统的调湿材料。     

新型生土材料的调湿性能及导热性

通过热物性参数实验、等温吸放湿实验、反问题法求解导热系数实验研究改性生土材料的热湿物性参数。研究结果表明,改性生土材料的蓄热量大、衰减大、热稳定性强。由等温吸放湿实验得到改性生土材料的等温吸放湿曲线和拟合公式,同时对比平衡湿度曲线,改性生土材料的吸放湿性能优于石膏板、水泥砂浆、混凝土。利用反问题法求解导热系数与温度、含湿量的关系得到相对湿度在98%时,改性生土材料吸湿平衡后的导热系数比同温度下干燥材料增长了75. 6%。     

建筑调湿材料吸放湿速度变化规律

实验测得了4种建筑材料样品在不同相对湿度条件下的平衡含湿量.将4种样品置于环境参数不同的恒温恒湿环境中进行12h吸湿12h放湿的吸放湿周期试验,测得了样品在各个环境条件下吸(放)湿过程中每小时的吸(放)湿量.实验结果表明,在样品所处环境相对湿度相同时,各实验样品的量纲为一的吸放湿速度是时间的同一幂函数.数值拟合得到了环境相对湿度分别为95%和75%时样品的量纲为一的吸放湿速度的表达式.给出了样品在恒温恒湿环境(风速在2.0m·s-1以下)中材料每小时吸放湿量计算值的相对误差.     

墓葬壁画地仗层吸-放湿动力学特性研究

对墓葬壁画地仗层的吸-放湿动力学特性进行了研究，通过设计吸-放湿实验，模拟地仗试块的吸-放湿过程，并绘制相应的吸-放湿动力学曲线，使用模型对试块的吸-放湿动力学曲线进行拟合。研究结果表明，墓葬壁画地仗层的吸、放湿过程均呈现出“先快后慢”的特点，“吸湿期”时间明显比“饱和期”时间更短，但吸湿量却达到了吸湿平衡时吸湿量的80%左右，放湿过程展现出同样的规律。在吸-放湿过程后试块的含湿率相较于试块初始含湿率更高，即有部分水分残留在壁画地仗层中。模拟地仗试块的吸湿动力学曲线和放湿动力学曲线分别符合双指数模型和一阶指数模型，R²>0.988,拟合效果较好。     

苏州吴江近现代青砖等温吸湿性能实验研究

根据恒温条件下饱和盐水溶液控制的恒定相对湿度,测试了苏州吴江地区近现代2种青砖的等温吸湿曲线.比较了不同样砖、不同年代青砖等温吸湿曲线的差异性,给出了平衡含湿量随相对湿度变化的拟合公式.结果表明:在7%~92%的相对湿度环境中,苏州清末青砖的平衡含湿量在2.84~27.65 g/kg之间,20世纪80年代青砖的平衡含湿量在1.45~10.14 g/kg之间,苏州清末青砖的吸湿量是苏州20世纪80年代青砖的3倍以上.得到的公式及数据可应用于历史建筑砖墙"酥碱"程度的量化确定,并为研究中国传统建筑性能劣化机理及砖构建筑热湿耦合分析提供了基础数据支撑.     

凹土复合干燥剂的制备及吸湿性能

以凹凸棒石黏土(简称凹土)为原料,采用溶解-混合法制备复合干燥剂。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)和N_2吸附-脱附仪对复合干燥剂进行表征。通过静态称重法测试复合干燥剂在不同相对湿度(RH)下的吸湿性能和再生性能,并与其他常见干燥剂进行对比。结果表明:制备复合干燥剂只是一个简单的物理混合过程,没有产生新的物质。静态吸湿时,复合干燥剂在低湿(RH=11%)下吸湿率为16. 10%,高湿(RH=75%)下吸湿率为46. 77%;动态吸湿时平衡吸附量达到0. 31 g/g。凹土不同温度下的脱附能力均优于其他干燥剂,可以实现低温再生,并且再次吸湿时吸湿率依旧良好。     

银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺复合材料的制备与调湿抗菌性能

通过插层聚合方法,制备出银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合调湿抗菌材料,并对材料的表面形貌、结构、吸放湿和抗菌性能进行了研究．实验结果表明,共聚物复合调湿抗菌材料的结构疏松,表面存在较大孔隙;丙烯酸．丙烯酰胺分子单体经插层聚合成功地引入到蒙脱土层间,层间距扩大为2．143nm．与聚丙烯酰胺、银氨蒙脱土／聚丙烯酰胺材料相比,银氨蒙脱土／聚丙烯酸钠-丙烯酰胺共聚物复合材料具有较高的吸放湿容量和吸放湿速度;且对大肠杆菌和藤黄微球菌具有较强的抑菌效果,抑菌率均在90％以上．     

聚乙烯醇吸附性树脂的制备及其吸湿放湿性能研究

以顺丁烯二酸酐作交联剂,甲苯作悬浮分散剂,对聚乙烯醇(PVA)进行交联改性,制备了PVA吸附性树脂,并对其吸湿放湿性能进行了初步研究。发现随环境湿度的变化,该树脂可以自动进行吸湿或放湿,且具有一定的保湿能力。95%RH的平衡吸湿量达到了0.93g/g,优于军械仓库广泛使用的无水氯化钙和变色硅胶。     

CaCl2/LiCl改性中孔硅胶的吸附/脱附性能

使用不同的金属盐溶液对中孔硅胶进行改性，并采用间歇式吸附方法研究了水蒸气在硅胶上的吸附动力学实验，利用程序升温脱附技术测定了水在改性硅胶上的程序升温脱附（TPD）曲线并估算了水的脱附活化能，讨论了表面改性对硅胶吸湿性能以及水的脱附活化能的影响．实验结果表明：与C型中孔硅胶相比，经CaCl2或LiCl改性的中孔硅胶，孔容变小而平均孔径变大，在相对湿度（RH）小于80％的范围内，其吸湿性能明显增加，水的脱附活化能也增大；由于Ca^2＋的极化势大于Li^＋的极化势，水分子在经CaCl2改性的硅胶上的脱附活化能要大于其在经LiCl改性硅胶上的脱附活化能．