一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法，属于干燥剂技术领域。本发明专利技术技术方案采用了溶胶‑凝胶法制备了堇青石粉体，利用单分散微球组装成具有三维有序结构的胶体晶体模板，通过前躯体的填充、清洗、烧结等过程，制备出了粒径均一，且具有三维有序单分散纳米小孔的堇青石材料，本发明专利技术技术方案在材料内部包覆的分子筛膜材料，包覆后的材料具有的优异孔隙率受到包覆改性，提高材料的孔洞强度，由于分子筛膜材料表面结构为海绵状介孔结构，具有贯穿有介孔结构，而具有该结构的球状颗粒遍布整个样品，由于孔道较小，吸附张力越大，进一步提高材料保水抗渗的性能。

A preparation method of high adsorption and impermeability container desiccant material

【技术实现步骤摘要】
一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法
本专利技术涉及一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法，属于干燥剂

技术介绍
随着经济的持续发展，集装箱运输在货物运输中的作用将会愈发的突出。但是集装箱在运输过程中会产生一种“集装箱雨”的现象，这种现象经常发生在集装箱远洋运输过程中。“集装箱雨”的存在不仅会腐蚀构成集装箱的金属箱体，对集装箱内运输的货物也会造成腐蚀、受潮、霉变等。解决“集装箱雨”的常用方法是使用干燥剂来吸收集装箱内的水分，保持集装箱内部的低湿度环境。集装箱常用干燥剂主要有氯化钙、硅胶和分子筛等。然而这些常用干燥剂在使用过程中存在着不同的缺陷，随着经济的发展，越来越难适应现代化集装箱干燥剂的需求。无水氯化钙颗粒强度小，吸水后颗粒容易粉碎，污染货物；并且储存水分能力低，易出现渗液现象；硅胶干燥剂吸水率较小，最大吸水率为30%左右，并且价格昂贵，不适合大范围使用；生石灰吸水后放出大量的热，与水反应生成具有强腐蚀性的强碱。由于集装箱密封的特性以及各地气候的差异，集装箱内部昼夜温差可高达20℃左右。集装箱白天受热带阳光的照射导致温度升高、水分蒸发，进而弥漫于集装箱内部的各个角落；夜间温度下降，水分液化成水珠，附着于货物和集装箱表面，从而造成货物的湿损。在运输过程中水分一次又一次的发生冷凝和汽化，对货物和集装箱表面发生严重的腐蚀和侵害。在物品的使用、运输和存储过程中，经常使用各种干燥剂来保证物品的干燥，避免潮湿、发霉、腐蚀等现象的发生。干燥剂又称吸水剂、吸附剂等，通过其较强的吸水性能来吸附特定环境中的水分，保持特定空间较长时间的干燥，达到防潮、防霉的目的。各类干燥剂因其独特的性能和结构特点在实际生活中的应用领域有所不同。例如，硅胶干燥剂的内部为极细的毛孔网状结构，可广泛应用于集装箱、电子产品、皮革、医药食品等行业；矿物干燥剂一般是天然物质为基础制备而成的安全、无毒无害，且可降解的环保型干燥剂，矿物干燥剂在室温及一般湿度下吸附性能良好，广泛应用于对安全性要求较高和用于不能采用油封、气相封存的产品中，如精密光学仪器和先进电子产品、医学保健药品和食品包装袋中的干燥；无水氯化钙因价廉、干燥能力强，干燥速度快，能再生，但吸潮易变成溶液，一般用以填充干燥器和干燥塔，干燥药品和多种气体。根据干燥方式的不同，干燥分为静态干燥和动态干燥。仓库、制药厂、精密机械、电子器材制造厂、仪表空气干燥等，多采用静态干燥方式；氢气、氧气、氮气、CO2、乙炔、乙烯、甲烷、SO3、SO2、天然气等，此类材料多采用动态干燥方式。静态干燥是选择定量的干燥剂与潮湿介质充分接触而吸附介质中水分达到除湿干燥的目的。动态干燥是选择一定量的干燥剂填充于吸附柱中，将浓度一定的待干燥流体在一定条件下流过吸附柱，其水分被吸附柱中干燥剂吸附而达到除湿干燥的目的。根据干燥剂吸附方式不同，可将干燥剂分为物理吸附干燥剂和化学吸附干燥剂。由吸附质与吸附剂的分子键之间的作用力引起的吸附过程被称为物理吸附或范德华吸附，引起吸附的作用力称为范德华力。化学吸附是吸附剂与吸附质分子之间形成吸附化学键的过程，吸附过程中，吸附剂与吸附质之间发生了电子之间的转移、交换和共有。吸附剂表面的力场分布不均匀，表面原子多余的成键力通过吸附空气中的气体分子达到平衡。化学吸附仅发生单分子层吸附，吸附热与化学反应热相当，且大多为不可逆吸附。传统干燥剂多为单一原料制作而成，根据各种特点表现出的吸湿性能，能够满足一些领域的吸湿防潮的目的，但也存在一些缺陷。如：由于酸碱中和反应，酸性和碱性干燥剂不能干燥与之性质相反的气体和液体；硅胶干燥剂吸水率较低；无水氯化钙干燥剂吸湿率较高，但容易发生渗液等。对于要求吸湿率较高，且吸湿环境苛刻的物品的除湿，研究人员近几年研究了多种新型复合干燥剂，达到在复杂条件下除湿的目的。与传统使用的干燥剂相比，新型干燥剂的特点是：（1）新型干燥剂不再是单一物质构成，而是由多种物质通过不同的工艺组合而成；（2）组成新型干燥剂的物质主要是天然矿物质或天然高分子物质；（3）部分新型干燥剂吸水后，可通过外部表征得出干燥剂是否吸水达到饱和；（4）新型干燥剂具有较好的储水效果。这些干燥剂主要针对“集装箱雨”的特点而设计，具有专一性，但多为国外的厂商生产，国内目前对集装箱专用干燥剂的研究还处于探索和研究阶段，而干燥剂的发展趋势必将向着更加专业化、高吸水性和环保型的方向发展。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对现有集装箱干燥剂易出现渗液的问题，提供了一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份苯乙烯、3～5份碳酸氢钠、6～8份甲基丙烯酸甲酯和1～2份质量分数1％过硫酸铵溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，超声分散，得分散微球乳液；收集分散微球乳液并在烘箱中静置保温处理，收集得干燥晶体模板；（2）按质量比1∶10，将干燥晶体模板添加至疏水硅油中，程序升温加热处理，保温加热，过滤并收集滤饼，洗涤、干燥得基体模板颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份质量分数5％硝酸镁溶液、10～15份质量分数5％硝酸铝溶液、3～5份正硅酸乙酯、1～2份质量分数10％硝酸和65～80份去离子水置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置得前驱体溶液，将基体模板颗粒浸泡至前驱体溶液中，静置、过滤并收集滤饼，洗涤、干燥，收集干燥颗粒并保温处理，升温加热，保温煅烧处理，静置冷却至室温，研磨分散过筛，得吸附基体颗粒；（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份四丙基氢氧化铵、1～2份纳米二氧化硅、0.1～0.2份纳米二氧化钛置于三口烧瓶中，搅拌混合并分散处理，得反应液并按质量比1∶25，将质量分数15％过氧化氢溶液滴加至反应液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于反应釜中，晶化处理，离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥、保温煅烧去除杂质处理，静置冷却至室温后，得基体干燥剂；（4）按重量份数计，分别称量45～50份基体干燥剂、3～5份氯化钙、6～8份微晶纤维素置于研钵中，研磨分散过筛，得过筛颗粒，再按质量比1∶25，将质量分数20％溴百里酚蓝乙醇溶液添加至过筛颗粒中，搅拌混合并干燥，研磨粉碎造粒成球，即可制备得所述的高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料。所述的在烘箱中静置保温处理中烘箱条件为湿度为50％、温度为50℃。所述的程序升温加热处理为按3℃/min，升温加热至55～60℃下加热处理，保温加热2～3h。所述的干燥得基体模板颗粒为分别依次用正己烷、无水乙醇和异丙醇清洗3～5次，真空冷冻干燥得基体模板颗粒。所述的升温加热，保温煅烧处理按5℃/min升温加热至850～900℃，保温煅烧3～5h。所述的过氧化氢溶液滴加速率为2～3mL/min。所述的吸附基体颗粒粒径为500目。所述的晶化处理为在150～160℃反应釜中和蒸汽晶化20～24h。所述的保温煅烧去除杂质处理温度为850～900℃。本专利技术与其他方法相比，有益技术效果是：本专利技术技术方案采用了溶胶-凝胶法制备了堇青石粉体，利用单分散微球组装成具有三维有序结构的胶体晶体模板，通过前躯体的填充、清洗、烧结等过程，制备出了粒径均一，且具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份苯乙烯、3～5份碳酸氢钠、6～8份甲基丙烯酸甲酯和1～2份质量分数1％过硫酸铵溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，超声分散，得分散微球乳液；收集分散微球乳液并在烘箱中静置保温处理，收集得干燥晶体模板；（2）按质量比1：10，将干燥晶体模板添加至疏水硅油中，程序升温加热处理，保温加热，过滤并收集滤饼，洗涤、干燥得基体模板颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份质量分数5％硝酸镁溶液、10～15份质量分数5％硝酸铝溶液、3～5份正硅酸乙酯、1～2份质量分数10％硝酸和65～80份去离子水置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置得前驱体溶液，将基体模板颗粒浸泡至前驱体溶液中，静置、过滤并收集滤饼，洗涤、干燥，收集干燥颗粒并保温处理，升温加热，保温煅烧处理，静置冷却至室温，研磨分散过筛，得吸附基体颗粒；（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份四丙基氢氧化铵、1～2份纳米二氧化硅、0.1～0.2份纳米二氧化钛置于三口烧瓶中，搅拌混合并分散处理，得反应液并按质量比1∶25，将质量分数15％过氧化氢溶液滴加至反应液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于反应釜中，晶化处理，离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥、保温煅烧去除杂质处理，静置冷却至室温后，得基体干燥剂；（4）按重量份数计，分别称量45～50份基体干燥剂、3～5份氯化钙、6～8份微晶纤维素置于研钵中，研磨分散过筛，得过筛颗粒，再按质量比1∶25，将质量分数20％溴百里酚蓝乙醇溶液添加至过筛颗粒中，搅拌混合并干燥，研磨粉碎造粒成球，即可制备得所述的高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料。...

【技术特征摘要】
1.一种高吸附抗渗型集装箱干燥剂材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份苯乙烯、3～5份碳酸氢钠、6～8份甲基丙烯酸甲酯和1～2份质量分数1％过硫酸铵溶液置于三口烧瓶中，搅拌混合并保温反应，超声分散，得分散微球乳液；收集分散微球乳液并在烘箱中静置保温处理，收集得干燥晶体模板；（2）按质量比1：10，将干燥晶体模板添加至疏水硅油中，程序升温加热处理，保温加热，过滤并收集滤饼，洗涤、干燥得基体模板颗粒；按重量份数计，分别称量45～50份无水乙醇、10～15份质量分数5％硝酸镁溶液、10～15份质量分数5％硝酸铝溶液、3～5份正硅酸乙酯、1～2份质量分数10％硝酸和65～80份去离子水置于三角烧瓶中，搅拌混合并静置得前驱体溶液，将基体模板颗粒浸泡至前驱体溶液中，静置、过滤并收集滤饼，洗涤、干燥，收集干燥颗粒并保温处理，升温加热，保温煅烧处理，静置冷却至室温，研磨分散过筛，得吸附基体颗粒；（3）按重量份数计，分别称量45～50份去离子水、10～15份四丙基氢氧化铵、1～2份纳米二氧化硅、0.1～0.2份纳米二氧化钛置于三口烧瓶中，搅拌混合并分散处理，得反应液并按质量比1∶25，将质量分数15％过氧化氢溶液滴加至反应液中，待滴加完成后，搅拌混合并置于反应釜中，晶化处理，离心分离并收集下层沉淀，洗涤、干燥、保温煅烧去除杂质处理，静置冷却至室温后，得基体干燥剂；（4）按重量份数计，分别称量45～50份基体干燥剂、3～5份氯化钙、6～8份微晶纤维素置于研钵中，研磨分散过筛，得过...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾中辉，
申请(专利权)人：贾中辉，
类型：发明
国别省市：江西,36