一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料及其制备方法和应用技术

本发明专利技术提出了一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料及其制备方法和应用，属于防凝露的技术领域。本发明专利技术包括疏水性聚合物多孔膜和离子交换树脂，疏水性聚合物多孔膜为基体，疏水性聚合物多孔膜具有多个孔洞，离子交换树脂填充于疏水性聚合物多孔膜的孔洞中。离子交换树脂首先溶解于有机溶剂中，在有机溶剂的作用下填充于疏水性聚合物多孔膜的孔洞中，挥发溶剂，得防凝露薄膜材料。本发明专利技术的防凝露薄膜材料的吸水性强，溶胀率低，用于空调、净化器和新风机表面，避免了凝露现象，更不会出现水滴吹落到用户身上的现象，表面不粘黏灰尘，不会造成细菌滋生，使用方便，安全美观，不改变原有家电产品的结构设计，成本低，提升了用户体验感。

A Super Water Absorbing and Low Swelling Anti-condensation Film Material and Its Preparation Method and Application

The invention provides a superabsorbent low swelling anti-condensation film material and its preparation method and application, which belongs to the technical field of anti-condensation. The invention comprises a hydrophobic polymer porous membrane and an ion exchange resin. The hydrophobic polymer porous membrane is a matrix, the hydrophobic polymer porous membrane has multiple holes, and the ion exchange resin is filled in the holes of the hydrophobic polymer porous membrane. Ion exchange resins are first dissolved in organic solvents, and then filled in the holes of hydrophobic polymer porous membranes under the action of organic solvents, volatile solvents are used to obtain anti-condensation film materials. The anti-condensation film material of the invention has strong water absorption and low swelling rate. It is used on the surfaces of air conditioners, purifiers and new fans to avoid condensation phenomenon, and does not appear the phenomenon of water droplets falling on users. The surface does not stick to dust, and does not cause bacteria breeding, easy to use, safe and beautiful, does not change the structure design of the original household appliances products, has low cost, and improves the user experience. Sense.

【技术实现步骤摘要】
一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料及其制备方法和应用
本专利技术涉及防凝露的
，特别是指一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料及其制备方法和应用。
技术介绍
凝露是一种在空气中的水分达到露点时发生凝结的自然现象，在空调、净化器、新风机等需要空气过滤的家电产品中常常会发生凝露，例如：空调在制冷过程中，空调室内机的出风口边缘和导风板等处于冷热空气交替部位的冷表面遇到室内湿度较高的热空气时，会在其表面发生水滴的凝结，形成凝露。凝露的形成会导致空调室内机的下方出现积水，这种形成的露水被风吹出时，还会出现水滴落到用户身上的现象，严重影响用户体验感；甚至随着湿度的增大，容易滋生细菌，危害人体健康。目前，为了减少凝露所带来的不利影响，通常采用额外增加电加热或在凝露易发生部位粘附植绒布，以对凝露进行吸附，减少凝露吹出，避免湿度增大所带来的细菌滋生等问题。然而，电加热的增加除了额外增加成本以外，还会增加电器元件与水接触的风险，同时需要改变空调等家电产品的结构设计；而使用植绒布除了吸水外同时容易粘黏尘土等污染物影响家电产品的外观，长时间使用更易滋生细菌。
技术实现思路
本专利技术提出一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料及其制备方法和应用，解决了现有技术中防凝露设施成本高、安全性差以及影响家电产品的结构和外观性能的问题。本专利技术的一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其技术方案是这样实现的：包括疏水性聚合物多孔膜和离子交换树脂，所述疏水性聚合物多孔膜为基体，所述疏水性聚合物多孔膜具有多个孔洞，所述离子交换树脂填充于所述疏水性聚合物多孔膜的孔洞中。本专利技术以疏水性聚合物多孔膜为基体，在其内部的孔洞结构中填充离子交换树脂，离子交换树脂具有吸湿性，可以达到防止凝露的目的，疏水性聚合物多孔膜具有优异的力学性能，在水中不易发生溶胀，吸水后的离子交换树脂牢固性束缚在疏水性聚合物多孔膜基体内部的孔洞中，抑制了离子交换树脂吸水后的溶胀现象，提高了防凝露薄膜材料的力学强度。其中，离子交换树脂首先溶解于有机溶剂中，形成树脂溶液，然后，将树脂溶液填充于疏水性聚合物多孔膜的孔洞中，最后，通过加热，待有机溶剂挥发完毕之后，得防凝露薄膜材料；有机溶剂为溶剂A和溶剂B按照体积比为9:1-6:4组成的混合溶剂，溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、去离子水中的任意一种或几种，溶剂B为丙酮、乙醇中的任意一种或几种，树脂溶液的含固量为4-10％。含固量是指料浆中的固体总质量(单位为g)除以组成料浆的所有组分的质量(单位为g)，实际上含固量是反映料浆粘度的参数，含固量的测定方法为：采用分析天平准确称取原样2克左右于表面皿中，置于烘箱中，在105-108℃的条件下，烘燥3小时，取出称重，续放入烘箱，同样条件处理30min，复取出称重，如此重复两次；比较三次数据，看是否达到恒重，然后根据含固量＝干燥恒重/物料原重×100％，计算得出含固量。该防凝露薄膜材料的吸水性强，溶胀率低，用于空调、净化器和新风机表面，避免了凝露现象，更不会出现水滴吹落到用户身上的现象，其表面不粘黏灰尘，不会造成细菌滋生，使用方便，安全美观，不用改变原有家电产品的结构设计，成本低，大大提升了用户体验感。作为一种优选的实施方案，所述离子交换树脂中还含有无机多孔材料，所述无机多孔材料在所述离子交换树脂中的重量含量不超过5％。无机多孔材料一般为粉末状，无机多孔材料和离子交换树脂一起填充到疏水性聚合物多孔膜的孔洞中，进一步提高该防凝露薄膜材料的吸水性能。作为一种优选的实施方案，所述无机多孔材料为硅胶、沸石、分子筛或MOF中的任意一种或几种。沸石具有离子交换性、吸附分离性、催化性、稳定性、化学反应性、可逆的脱水性、电导性等，这里通常使用的是天然沸石，其为铝硅酸钠；分子筛是指人工合成的具有筛选分子作用的水合硅铝酸盐，具有许多孔径均匀的孔道和排列整齐的孔穴，不同孔径的分子筛把不同大小和形状分子分开；MOF全称为MetalorganicFramework，称为金属有机骨架化合物或金属有机骨架材料，还可以写作MOFs，是一种有机-无机杂化材料，也称配位聚合物，具有三维的孔结构，一般以金属离子为连接点，有机配体位支撑构成空间3D延伸，系沸石和碳纳米管之外的又一类重要的新型多孔材料。作为一种优选的实施方案，所述无机多孔材料为事先进行了阳离子交换的无机多孔材料。本专利技术的无机多孔材料可以进行阳离子交换，如进行Na+、Li+交换，分子筛、硅胶等均可以进行离子交换，例如：将分子筛浸泡在LiCl溶液中，分子筛将进行Li+交换，进行了阳离子交换后的无机多孔材料能够进一步提高防凝露薄膜材料的吸湿性能。作为一种优选的实施方案，所述离子交换树脂为阳离子交换树脂或阴离子交换树脂。本专利技术的离子交换树脂选用吸湿性强的阳离子交换树脂或阴离子交换树脂，其优异的吸湿性能，大大提高了防凝露薄膜材料的用户体验感。作为一种优选的实施方案，所述阳离子交换树脂为含有羧基、磺酸基、羟基、季铵基团及其盐的阳离子交换树脂中的任意一种或几种，所述阴离子交换树脂为含有酰亚胺或季铵盐的阴离子交换树脂中的任意一种或几种。本专利技术的阳离子交换树脂选用带有亲水基团及其盐的阳离子交换树脂，多种阳离子交换树脂可以复配使用，多种阳离子交换树脂协同作用，吸湿效果更佳；本专利技术的阴离子交换树脂和阳离子交换树脂均为吸湿性树脂，吸湿能力强，吸水效果好。作为一种优选的实施方案，所述疏水性聚合物多孔膜为聚砜、聚酰亚胺、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚芳醚酮、聚芳醚砜或聚醚酰亚胺中的任意一种制备而成。本专利技术的疏水性聚合物多孔膜选用力学性能优异，并且，在水中不易发生溶胀的聚合物材料制成，其具有多个贯通的开孔孔洞，孔洞可以是穿孔结构或者是贯通的圆孔结构；通常情况下，疏水性聚合物多孔膜的孔径大小为100nm-25um，孔隙率为25-70％，厚度为60-200um，拉伸强度为20-100MPa。作为一种优选的实施方案，所述疏水性聚合物多孔膜的致孔方法为相反转法或小分子模板法。当然，本专利技术的疏水性聚合物多孔膜的致孔方法还可以是其它方法，根据相应的材料的性质选择合适的致孔方法，使其孔洞结构完整，便于填充。本专利技术的一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料的制备方法，其技术方案是这样实现的：包括以下步骤：1)取离子交换树脂，溶解于有机溶剂中，形成树脂溶液；所述有机溶剂为溶剂A和溶剂B按照体积比为9:1-6:4组成的混合溶剂，所述溶剂A为N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、去离子水中的任意一种或几种，所述溶剂B为丙酮、乙醇中的任意一种或几种，所述树脂溶液的含固量为4-10％；2)取疏水性聚合物多孔膜，将步骤1)所得的树脂溶液浇注于疏水性聚合物多孔膜的表面上，于80-120℃下，干燥12-48h，脱除有机溶剂，得防凝露薄膜材料。本专利技术的离子交换树脂先溶剂在有机溶剂中，在有机溶剂的作用下，离子交换树脂得到了充分分散，有机溶剂合理匹配，其在疏水性聚合物多孔膜基体表面上的表面张力较小，粘度适宜，降低了树脂溶液的表面张力，在重力作用下树脂溶液进入疏水性聚合物多孔膜的孔洞结构中，确保离子交换树脂顺利填充到疏水性聚合物多孔膜的孔洞中，填充效率高；该制备方法简单，工艺流程短，温度低，不会对填本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：包括疏水性聚合物多孔膜和离子交换树脂，所述疏水性聚合物多孔膜为基体，所述疏水性聚合物多孔膜具有多个孔洞，所述离子交换树脂填充于所述疏水性聚合物多孔膜的孔洞中。

【技术特征摘要】
1.一种高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：包括疏水性聚合物多孔膜和离子交换树脂，所述疏水性聚合物多孔膜为基体，所述疏水性聚合物多孔膜具有多个孔洞，所述离子交换树脂填充于所述疏水性聚合物多孔膜的孔洞中。2.根据权利要求1所述的高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：所述离子交换树脂中还含有无机多孔材料，所述无机多孔材料在所述离子交换树脂中的重量含量不超过5％。3.根据权利要求2所述的高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：所述无机多孔材料为硅胶、沸石、分子筛或MOF中的任意一种或几种。4.根据权利要求3所述的高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：所述无机多孔材料为事先进行了阳离子交换的无机多孔材料。5.根据权利要求1所述的高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：所述离子交换树脂为阳离子交换树脂或阴离子交换树脂。6.根据权利要求5所述的高吸水低溶胀防凝露薄膜材料，其特征在于：所述阳离子交换树脂为含有羧基、磺酸基、羟基、季铵基团及其盐的阳离子交换树脂中的任意一种或几种，所述阴离子交换树脂为含有酰亚胺或季铵盐的阴离子交换树脂中的任意一种或几种。7.根据权利要求1所述的高吸水...

【专利技术属性】
技术研发人员：李云蹊，李本卫，
申请(专利权)人：海信山东空调有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37