一种纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，包括：步骤1，1～30重量份蒙脱土与30重量份第一混合单体混合，形成稳定的蒙脱土插层分散液；步骤2，在搅拌状态下向蒙脱土插层分散液加入水，搅拌均匀后加入0.05～0.2重量份氧化还原型引发剂，得到插层种子乳液；步骤3，将70重量份第二混合单体、0.1～0.4重量份氧化还原型引发剂、0.2～1重量份1,2-二乙烯基苯加入到步骤2制得的插层种子乳液中，得到核壳乳胶粒子；步骤4，核壳乳胶粒子破乳、彻底干燥并粉碎后制得纳米核壳结构高效分子筛干燥剂。本发明专利技术利用无皂乳液聚合制备，在保证所需机械强度的前提下，大大提高了纳米复合材料的吸水性能。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括：步骤1，1～30重量份蒙脱土与30重量份第一混合单体混合，形成稳定的蒙脱土插层分散液；步骤2，在搅拌状态下向蒙脱土插层分散液加入水，搅拌均匀后加入0.05～0.2重量份氧化还原型引发剂，得到插层种子乳液；步骤3，将70重量份第二混合单体、0.1～0.4重量份氧化还原型引发剂、0.2～1重量份1,2-二乙烯基苯加入到步骤2制得的插层种子乳液中，得到核壳乳胶粒子；步骤4，核壳乳胶粒子破乳、彻底干燥并粉碎后制得纳米核壳结构高效分子筛干燥剂。本专利技术利用无皂乳液聚合制备，在保证所需机械强度的前提下，大大提高了纳米复合材料的吸水性能。【专利说明】—种纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法
本专利技术属于建筑材料制造
，特别是涉及。
技术介绍
窗户是建筑物围护结构中的主要组成部分，窗户的性能优劣将极大地影响到建筑的采暖空调能耗、室内的声光热环境和空气品质。中空玻璃作为节能外窗的核心部件，发达国家中空玻璃的功能寿命可达30年以上，而我国目前生产的中空玻璃功能寿命只有8年左右，有的甚至2年后就失效。中空玻璃失效主要表现为水气通过密封结构进入中间空气层形成结雾现象，因此密封技术是防止中空玻璃失效的关键所在，也是镀膜玻璃有效性根本保障，否则Low-E镀膜玻璃将会迅速氧化失效，丧失保温隔热功能。我国地域辽阔，气候差异大，气候作用造成外窗节能性能降低和失效，严重影响外窗实际节能效果和长期节能效果。水经由密封胶扩散到密封胶与玻璃和间隔条的界面上，造成粘接面老化失效。密封技术等方面的不足，加之气候环境作用，加剧了中空玻璃应用方面业已存在的问题，依据典型气候特点提高外窗节能持久保持性和长远性，是时下迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种纳米核壳结 构高效分子筛干燥剂的制备方法，以解决现有干燥剂含有乳化剂，影响吸水性、耐水性的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案:，包括以下步骤:步骤1，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照10~15:20~25:40~45:20~25的重量配比混合制得第一混合单体；1~30重量份蒙脱土与30重量份第一混合单体混合，匀速搅拌形成稳定的蒙脱土插层分散液，静置20~30小时；由于丙烯酸是水溶性单体，既含有亲水性基团-C00H，同时又含有疏水基团-CH3,因此在本无皂乳液聚合中，可以近似起到乳化剂的作用，对于10% -15%的丙烯酸，其既起到聚合单体的作用，其中部分丙烯酸单体又可以作为乳化剂，同时丙烯酸的玻璃化转变温度为105度左右，与苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯相似；苯乙烯由于含有苯环，且其玻璃化温度为105度左右，在常温下为玻璃态，可以提高共聚物的刚性，同时由于采用DVB(1，2-二乙烯基苯)为交联剂，它易于使苯乙烯与其他单体共聚；聚甲基丙烯酸甲酯的玻璃化转变温度与聚苯乙烯相似，在不影响共聚物的玻璃化转变温度的前提下，可以降低成本；丙烯酸丁酯的玻璃化转变温度为-56度左右，在常温下为橡胶态，可以提高共聚物的韧性，防止共聚物在使用过程中发生脆性断裂。按照这个配比得到的共聚物，按照fox公式计算可知，其玻璃化转变温度在60度左右，在常温条件下为玻璃态，能保证干燥剂具有一定的刚性与韧性。步骤2，向所述蒙脱土插层分散液中充氮气保护，加入300重量份水，搅拌均匀后加热升温至72~76°C，在搅拌状态下加入0.05~0.2重量份氧化还原型引发剂，聚合完成后，得到插层种子乳液；步骤3，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照15~20:20~30:30~40:10~15的重量配比混合制得第二混合单体；将70重量份第二混合单体、0.1~0.4重量份氧化还原型引发剂、0.2~I重量份1，2-二乙烯基苯在在73~76°C的温度条件下以恒定的速度加入到步骤2制得的插层种子乳液中，滴加完毕后再继续保温熟化得到核壳乳胶粒子；采用上述配比按照fox公式计算可知，同时由于聚合物体系中存在交联结构，该共聚物的玻璃化转变温度会在80度以上，进一步提高了干燥剂外壳的强度，使最终得到的干燥剂为一种内软外硬的结构，在保证干燥剂具有较高强度的条件下，仍具有一定的韧性。步骤4，核壳乳胶粒子破乳、彻底干燥并粉碎后制得纳米核壳结构高效分子筛干燥剂。如上所述的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，所述氧化还原型引发剂是过硫酸铵与亚硫酸氢钠按1:1的摩尔比混合而成。如上所述的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，步骤4中核壳乳胶粒子的干燥温度为110~125°C。如上所述的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，核壳乳胶粒子破乳、干燥、粉碎后分别过25目、40目筛，制得粒度在25~40目之间的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂。如上所述的 纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，步骤I中的蒙脱土粒度为2500目以上的超细蒙脱土。如上所述的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，步骤1，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照12~15:20~25:40~45:20~25的重量配比混合制得第一混合单体。如上所述的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，优选的，步骤3，步骤3，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照18~20:20~30:30~40:10~15的重量配比混合制得第二混合单体。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于:请该专利技术是一种有机/无机复合材料，其吸水率要比纯无机干燥剂高出很多倍(传统的无机干燥剂的吸水率在50倍左右)，同时由于传统无机吸水材料的韧性较差，在使用过程中会出现破碎的现象，会进一步降低其干燥性能。利用本专利技术所制备的有机/无机复合干燥剂在生产过程中不使用价格昂贵的乳化剂，节省了产品的成本。【专利附图】【附图说明】图1是本专利技术的X射线衍射谱图，图中a是蒙脱土粉体的X射线衍射谱曲线，图中b是实施例1制备的纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的X射线衍射谱曲线；图2是说明纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的吸水能力随蒙脱土含量的变化图。【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本专利技术作进一步详细描述，但不作为对本专利技术的限定。传统的乳液聚合均要使用乳化剂，以使聚合体系稳定，但却将乳化剂带入最终产品中去，即使通过水洗工艺也无法将乳化剂完全除净。由于乳化剂的存在会影响到乳液聚合物的光学性能、电性能、涂膜的致密性、耐水性、耐擦洗性和附着力等，限制了产品的应用范围；同时价格昂贵的乳化剂又增加了产品的成本。为了克服由于乳化剂带来的弊端，开发出了新的乳液聚合体系——无皂乳液聚合。这种乳液聚合是在传统乳液聚合基础上发展起来的一项新技术，所谓无皂乳液聚合指在反应过程中完全不加乳化剂的乳液聚合过程。对于体系中完全没有乳化剂和单体增溶胶束的无皂聚合而言，乳胶粒子主要是通过结合在聚合物长链或其端基上的各种离子基团、亲水基团的存在而得以稳定的。要引入这些基团主要是通过与水溶性单体进行共聚，共聚物由于具有亲水性而位于胶粒的表面，这些亲水基团可以在一定的PH值下以离子形式存在，也可以依靠它们之间的空间位阻效应从而使乳胶粒子达到稳定状态，丙烯酸由于含有亲水基团-C00H、-OH，可以起到类似乳化剂的作用。引发剂是乳液聚合中重要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米核壳结构高效分子筛干燥剂的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤1，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照10～15:20～25:40～45:20～25的重量配比混合制得第一混合单体；1～30重量份蒙脱土与30重量份第一混合单体混合，匀速搅拌形成稳定的蒙脱土插层分散液，静置20～30小时；步骤2，向所述蒙脱土插层分散液中充氮气保护，加入300重量份水，搅拌均匀后加热升温至72～76℃，在搅拌状态下加入0.05～0.2重量份氧化还原型引发剂，聚合完成后，得到插层种子乳液；步骤3，将丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯按照15～20:20～30:30～40:10～15的重量配比混合制得第二混合单体；将70重量份第二混合单体、0.1～0.4重量份氧化还原型引发剂、0.2～1重量份1,2‑二乙烯基苯在在73～76℃的温度条件下以恒定的速度加入到步骤2制得的插层种子乳液中，滴加完毕后再继续保温熟化得到核壳乳胶粒子；步骤4，核壳乳胶粒子破乳、彻底干燥并粉碎后制得纳米核壳结构高效分子筛干燥剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：穆元春，杜大艳，徐志伟，左岩，付静，刘超英，张凡，陈玮，张洋，安远，
申请(专利权)人：中国建筑材料科学研究总院，北京航玻新材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11