高效复合调湿材料的试制和性能研究

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开发吸湿容量高、吸放湿速率大的高效调湿材料对于实现文物的预防性保护有着非常重要的意义。旨在试制能将环境相对温度调节在50%±5%,具有较高吸湿容量、吸放湿速率大的调湿材料。将本身具有一定吸湿性的天然高分子材料进行接枝改性以提高其湿容量和调湿性能,再加入能产生材料内部通道结构的具有一维纳米管道结构的天然矿物纤维材料,以期能实现材料的高效调湿性。另外,还利用不同致孔法制备调湿材料,希望进一步提高吸放湿性能。  具有纳米管道结构的天然粘土质硅酸盐矿物-纳米管埃洛石经过不同温度的热活化处理,选择其中调湿性能最佳的样品作为无机添加成分与魔芋葡甘聚糖复合,并接枝丙烯酸进行改性,制得有机/无机纳米复合调湿材料;利用氢氧化铝、尿素、PEG(6000)三种致孔剂进行致孔,制备具有孔结构的复合调湿材料。对所制备的材料进行调湿性能的评估,并利用扫描电镜(SEM)、傅立叶变换红外光谱分析(FT-IR)和热重(TG)表征等手段进行材料的形貌、结构等的表征。  结果发现:经过热活化改性后的埃洛石吸放湿性能明显有所提高;加入活化处理埃洛石的有机/无机纳米复合调湿材料能快速调节空气的相对湿度,吸湿率达到122%,放湿率达到103%,对不同湿度环境的响应调节目标湿度均可控制在RH50%±5%范围内,算得上是一种高效的调湿材料。氢氧化铝、尿素、PEG(6000)这三种致孔剂进一步致孔制备高效调湿材料的发泡效果并不都明显,但发现150℃条件下制备的材料比80℃条件下制备出的材料综合调湿性能好。
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