多孔矿物基复合调湿材料的制备及性能

被引量 : 0次 | 上传用户:freeangel01
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
调湿材料是指依靠自身吸放湿性能,自动调节空气相对湿度的材料,调湿材料的研究和应用对改善人居环境、提高物品的保存质量、降低能耗有着重要的意义。本文以硅藻土、沸石、海泡石等天然多孔矿物材料为基础,通过无机盐改性和PAA复合的方式制备多孔矿物基复合调湿材料。通过干燥器法测定各复合材料在不同相对湿度下的最大平衡含湿量和吸放湿动力学曲线,并采用BET、SEM、XRD、IR等手段表征分析多孔材料的孔结构、微观形貌、晶相结构及官能团,探讨多孔矿物材料的改性及调湿机制。选取CaCl2、MgCl2和NaCl三种无机氯盐分别对硅藻土、沸石、海泡石进行改性,考察无机盐种类、无机盐浓度及矿物种类对复合材料调湿性能的影响。结果表明,经无机盐改性后多孔矿物的吸放湿量和吸放湿速度均明显提高,选择CaCl2改性多孔矿物能获得最优的调湿性能,其中CaCl2改性对海泡石的调湿效果最优,在同一相对湿度下复合材料的吸放湿量随CaCl2含量的增加而增大。未经改性前,硅藻土、沸石、海泡石在相对湿度为75%的环境下的最大平衡含湿量为0.32%、3.51%、0.39%,经浓度为20wt%的CaCl2改性后三者在相对湿度为75%的环境下的最大平衡含湿量分别为为88.59%、82.96%、98.12%,在相对湿度为33%的环境下的饱和放湿率为29.12%、27.68%、30.46%。改性后样品表面包覆了一层连续均匀的颗粒,比表面积和孔容有所下降,平均孔径增大,这些结构上的变化导致了材料调湿性能的提高。无机盐改性多孔矿物在吸湿过程中发生多孔矿物的物理吸附和无机盐的化学吸附,物理吸附和化学吸附相互促进,从而导致了吸附量的提高。无机盐改性多孔矿物兼具了无机盐广湿度范围调节和多孔矿物较好的放湿能力。选取以不同方法改性的多孔矿物和丙烯酸为原料,通过反相悬浮聚合的方法制备出多孔矿物/聚丙烯酸钠复合调湿材料,研究了改性矿物含量、分散剂和中和度等变量因素对产物的吸放湿速度以及吸放湿容量的影响。结果表明,硅藻土、沸石和海泡石复合了聚丙烯酸钠后湿容量和吸放湿速度得到提高,三者复合后的最优配方分别为硅藻土40wt%、司班15wt%、中和度90%,沸石10wt%、司班10wt%、中和度80%,海泡石10wt%、司班5wt%、中和度90%。三种配方在相对湿度为75%的环境下的饱和吸湿率为50.12%、51.55%、58.91%,在相对湿度为33%的环境下的饱和放湿率为29.14%、32.38%、38.69%。复合多孔矿物材料表面存在凹坑状并覆盖有高分子聚合物,矿物材料的晶体结构并没有被破坏,有机高分子与多孔矿物发生了聚合反应。多孔矿物和聚丙烯酸钠的复合结合了多孔矿物优良的放湿性能和有机高分子聚丙烯树脂的高吸湿性能,聚合物包裹下的矿物材料起到了水蒸气通道的作用,有利于水分子的进出,提高了调湿容量和吸放湿速率。本文还初步研究了多孔矿物材料在水泥砂浆中的应用。制备了沸石含量分别为0、10%、20%、30%的干混砂浆,在保证稠度基本一致的条件下,测试了砂浆的施工性能、力学性能和调湿性能。结果表明,沸石掺量增大了砂浆的用水量和2h稠度损失,对保水性影响不大,粘结强度、28d抗折抗压强度均在沸石含量为20%时最大。对沸石含量为0和20%的砂浆进行模拟室内调湿实验,并与涂料进行对比,结果表明:在湿度急剧变化的条件下,涂料没有调湿效果,水泥砂浆则可以通过吸收或释放水蒸气起到良好的调湿作用,掺入沸石后调湿效果更好。通过无机盐改性和有机复合的方式,可以对硅藻土、沸石、海泡石等天然多孔材料进行改性,这是提高其调湿性能的有效途径。多孔矿物调湿材料有望在水泥砂浆中获得应用,使其在内墙装饰时发挥良好的调节室内湿度的功能。
其他文献
塑性成形设备广泛应用于各种行业,但目前多数塑性成形设备仍停留在传统的继电器制的水平上,这种专用的数控系统不仅不能满足现代产品的质量要求而且开放性差。开放式数控系统
为探讨生活垃圾焚烧对环境的影响,以双琦环保资源利用有限公司垃圾焚烧处理系统为例,利用Gabi 5.0软件中的CML2001Dec7方法体系,评价垃圾收集和预处理过程、焚烧过程、后续处
随着尖端技术、航天技术和国防工业等方面的发展,加工精度越来越受关注。因为加工精度是机床最重要的性能指标之一,是保证机床完成加工任务的基础。而机床的在线测量技术的提
随着GNSS技术在世界范围内的迅速发展,GNSS技术在公共运输领域特别是在生命安全相关行业中的应用日益广泛,使人们对其导航性能中完好性的要求愈加严格,以保障导航定位安全。因此
吊盖广泛用于石化设备的吊装工程中。针对如何确定吊盖的校核工况,本文提出了一种利用解析计算与有限元分析相结合的方法对吊盖进行分析计算,确定了吊盖有限元分析时载荷施加方
会计学的实验教学开展由来以久,尽管各高校对会计学专业实验教学积累了长期的实践经验,但是基于信息化条件下的实验教学理论与实现层面的研究成果仍不多见。本文通过文献整理
货币政策的中介目标作为货币政策的重要组成部分,是货币政策传导机制中的重要环节。其优劣性与否,直接关系到货币政策能否有效地执行,宏观调控的最终目标能否得以实现。中介
进入二十一世纪,由于市场竞争的加剧和顾客需求的快速变化,模具企业在积极探索如何改变传统的设计和生产模式,以充分利用企业现有的资源,使模具的开发效率大幅度提高。由此出
《儋园文集》是清初著名政治家、藏书家徐乾学的个人文集,《续修四库全书》、《四库全书存目丛书》以及《清代诗文集汇编》中皆有收录,现存单行本有光绪九年鉏月吟馆刻本。本