一种除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，该制备方法包括：使多异氰酸酯和亲水性多元醇进行第一反应制成聚氨酯预聚体，加入亲水性扩链剂和分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂，进行第二反应，加入含羟基的水溶性聚合物，进行第三反应，生成水性聚氨酯，通过将水性聚氨酯分散在水中乳化制成水性聚氨酯乳液；将聚丙烯酸钠分散在水中制成聚丙烯酸钠溶液；将聚丙烯酸钠溶液与水性聚氨酯乳液混匀，得到复合浆料；将基材浸泡在复合浆料中，然后烘干，制成除湿转轮用吸附除湿材料；其能够作为除湿转轮的轮芯材料，尤其是能够兼具较高除湿量和较低再生温度，并且具有良好力学强度等性能。好力学强度等性能。

【技术实现步骤摘要】
一种除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法
[0001]本专利技术是申请日为2020年12月26日、申请号为2020115682437、名称为“一种除湿转轮用吸附除湿材料及其制备方法和应用”的中国专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本专利技术涉及气体除湿
，尤其涉及一种除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法。

技术介绍

[0003]随着人们生活水平的不断提高和生产技术的飞速发展，各领域中对于空气湿度的要求也越来越高。在空调系统中增加除湿设备可以显著降低空调本身的能耗；在食品行业中，对空气进行湿度控制可以有效抑制细菌滋生延长产品保质期；在半导体与电子行业中，更是对生产车间的湿度条件有着严格要求，过高的湿度将会严重影响产品性能。
[0004]传统的除湿技术有冷冻除湿、液体吸收剂除湿与固体吸附剂除湿等。除此之外，转轮除湿也是工业上常用的一种除湿技术，与冷冻除湿法相比，转轮除湿能够达到更低的露点；与液体吸收剂除湿法相比，转轮除湿也避免了吸湿剂的腐蚀问题；与固体吸附剂除湿法相比，转轮除湿具有连续性，再生过程更为方便简单。目前除湿转轮中最常用的轮芯材料为硅胶和分子筛，硅胶具有较高的吸附容量，而分子筛则适用于低露点需求的工况下。但即使是脱附要求较低的硅胶转轮，也需要100℃左右的脱附温度，因此如何在达到除湿要求的情况下尽可能降低脱附温度成了该类材料的研究热点。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题是为了克服现有技术中的不足，提供了一种改进的除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，该方法制成的除湿转轮用吸附除湿材料能够作为除湿转轮的轮芯材料，尤其是能够兼具较高除湿量和较低再生温度，并且具有良好力学强度等性能。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案如下：
[0007]一种除湿转轮用吸附除湿材料，所述除湿转轮用吸附除湿材料包括基材、覆设在所述基材上的吸湿层，所述吸湿层由复合浆料涂覆在所述基材上形成，所述复合浆料包括如下组分：聚丙烯酸钠、水性聚氨酯和溶剂；其中，所述水性聚氨酯的原料包括多异氰酸酯、亲水性多元醇、亲水性扩链剂、分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂和含羟基的水溶性聚合物；
[0008]所述水性聚氨酯通过如下方法制备：使多异氰酸酯和亲水性多元醇进行第一反应制成聚氨酯预聚体，加入含有羧基的亲水性扩链剂和分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂，进行第二反应，加入含羟基的水溶性聚合物，进行第三反应，生成所述水性聚氨酯。
[0009]根据本专利技术的一些优选方面，所述多异氰酸酯与所述亲水性多元醇的投料质量比
为1∶0.2
‑
2.5。
[0010]根据本专利技术的一些优选方面，所述多异氰酸酯为选自甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、改性二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种的组合。
[0011]根据本专利技术的一些优选方面，所述亲水性多元醇为分子量为400
‑
2000的聚乙二醇。根据本专利技术的一个具体方面，所述亲水性多元醇包括但不限于聚乙二醇400(PEG 400)、聚乙二醇1000(PEG 1000)或聚乙二醇2000(PEG 2000)，可以商购获得。
[0012]根据本专利技术的一些优选方面，使所述第一反应在催化剂存在、在保护气体保护下、在60
‑
90℃下进行，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡(DBTDL)，所述保护气体可以为氮气或氩气等。
[0013]在本专利技术的一些实施方式中，所述催化剂的添加量占所述多异氰酸酯的添加量的0.2
‑
2％。
[0014]在本专利技术的一些实施方式中，所述第一反应的反应时间为1
‑
4h。
[0015]根据本专利技术的一些优选方面，所述多异氰酸酯、所述亲水性扩链剂和所述含羟基的小分子扩链剂的投料质量比为1∶0.0.8
‑
0.35∶0.1
‑
0.2。
[0016]根据本专利技术的一些优选方面，所述亲水性扩链剂为选自2,2
‑
二羟甲基丙酸(DMPA)、2,2
‑
二羟甲基丁酸(DMBA)和间苯二甲酸二甲酯
‑5‑
磺酸钠(SIPM)中的一种或多种的组合。
[0017]根据本专利技术的一些优选方面，所述含羟基的小分子扩链剂为选自乙二醇(EG)、1,4
‑
丁二醇(BDO)和二乙醇胺(DEA)中的一种或多种的组合。
[0018]根据本专利技术的一些优选方面，使所述第二反应在保护气体保护下、在60
‑
90℃下进行，所述保护气体可以为氮气或氩气等。
[0019]在本专利技术的一些实施方式中，所述第二反应的反应时间为1
‑
4h。
[0020]根据本专利技术的一些优选方面，所述含羟基的水溶性聚合物为羧甲基纤维素钠(CMC
‑
Na)和/或羧甲基淀粉钠(CMS
‑
Na)。
[0021]本专利技术中，所述羧甲基纤维素钠在25℃时的粘度为50
‑
200mpa
·
s，所述羧甲基淀粉钠在25℃时的粘度为50
‑
200mpa
·
s。
[0022]根据本专利技术的一些优选方面，使所述第三反应在50
‑
80℃下、在保护气体保护下进行反应，所述保护气体可以为氮气或氩气等。
[0023]在本专利技术的一些实施方式中，所述第三反应的反应时间为0.5
‑
1.5h。
[0024]根据本专利技术的一些优选方面，以质量份数计，所述水性聚氨酯的原料中，多异氰酸酯100份、亲水性多元醇20
‑
250份、亲水性扩链剂8
‑
35份、分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂10
‑
20份和含羟基的水溶性聚合物5
‑
50份，还选择性地包括5
‑
15份的中和剂，所述中和剂包括三乙胺(TEA)、三乙醇胺(TEOA)。
[0025]根据本专利技术的一些具体且优选的方面，当使用DMPA或DMBA为含有羧基的亲水性扩链剂时，其对应的中和剂为TEA或TEOA中的一种，当使用SIPM为含有羧基的亲水性扩链剂时无需加入中和剂。
[0026]根据本专利技术的一些优选方面，所述溶剂为水。
[0027]根据本专利技术的一些优选方面，所述复合浆料由固含量为5
‑
15wt％的聚丙烯酸钠溶
液与固含量为35
‑
45wt％的水性聚氨酯乳液混合制成，所述聚丙烯酸钠溶液通过将聚丙烯酸钠(PAA
‑
Na)分散在水中制成，所述水性聚氨酯乳液通过将水性聚氨酯分散在水中乳化制成，所述聚丙烯酸钠溶液与所述水性聚氨酯乳液的投料体积比为1∶1
‑
2。
[0028]在本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，其特征在于，该制备方法包括：水性聚氨酯乳液的制备：使多异氰酸酯和亲水性多元醇进行第一反应制成聚氨酯预聚体，加入亲水性扩链剂和分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂，进行第二反应，加入含羟基的水溶性聚合物，进行第三反应，生成水性聚氨酯；通过将所述水性聚氨酯分散在水中乳化制成水性聚氨酯乳液；制备水性聚氨酯的过程中，以质量份数计，水性聚氨酯的原料包括：多异氰酸酯100份、亲水性多元醇20
‑
250份、亲水性扩链剂8
‑
35份、分子量小于等于200的含羟基的小分子扩链剂10
‑
20份和含羟基的水溶性聚合物5
‑
50份，选择性地包括5
‑
15份的中和剂，所述中和剂包括三乙胺、三乙醇胺；聚丙烯酸钠溶液的制备：将聚丙烯酸钠分散在水中制成聚丙烯酸钠溶液；复合浆料的制备：将聚丙烯酸钠溶液与水性聚氨酯乳液混匀，得到复合浆料；将基材浸泡在所述复合浆料中，然后烘干，制成除湿转轮用吸附除湿材料。2.根据权利要求1所述的除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，其特征在于，分别控制所述水性聚氨酯乳液的固含量为35
‑
45wt％、所述聚丙烯酸钠溶液的固含量为5
‑
15wt％，所述聚丙烯酸钠溶液与所述水性聚氨酯乳液的投料体积比为1∶1
‑
2。3.根据权利要求1所述的除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，其特征在于，使所述第一反应在催化剂存在、在保护气体保护下、在60
‑
90℃下进行，所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡；使所述第二反应在保护气体保护下、在60
‑
90℃下进行；使所述第三反应在50
‑
80℃下、在保护气体保护下进行反应。4.根据权利要求3所述的除湿转轮用吸附除湿材料的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计，所述催化剂的添加量占所述多异氰酸酯的添加量的0.2
‑
2％；所述第一反应的反应时间为1
‑
4h，所述第二反应的反应时间为1
‑
4h，所述第三反应的反应时间为0.5
‑
1.5h，所述保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：支伟强，戴铭，
申请(专利权)人：江苏苏净集团有限公司，
类型：发明
国别省市：