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。     

纤维素基湿度控制材料的制备与表征

以甲基纤维素作为接枝共聚的原料合成纤维素基湿度控制材料,并加入CaCl2和异丙基丙烯酰胺改善其吸放湿性能;通过间歇式吸附/脱附进行吸、放湿动力学实验与恒温脱附实验,采用热重分析(TG-DTA)和红外光谱(FTIR)表征改性复合材料的热稳定性及其结构。研究结果表明:该类材料具有吸湿量较大、易再生和稳定性高的特性,CaCl2改性材料在相对湿度为100%的最大湿容量为1.45 g/g,吸湿平衡时间约160 h;而相对湿度为90%达到湿平衡的样品放湿需约60 h,在80℃恒温烘箱中脱附40%仅需10 min。加入异丙基丙烯酰胺后材料的放湿速率明显增大,且所有材料在300℃以下具有较强的热稳定性。