夏热冬冷地区调湿型涂料的研制

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室内空气的相对湿度对人体舒适度、室内空气质量、家具及图书的养护都具有重要意义。湿度过低时,干燥的空气容易导致人的皮肤粗糙起皱甚至开裂,并引发过敏性皮炎、皮肤瘙痒等疾病;湿度过高时,会导致人体机体水分不易蒸发,影响正常的体温调节,使人感到胸部受压、呼吸困难加重等。本文即是针对夏热冬冷地区全年湿度大、除湿周期长的气候特点,通过研究调湿涂料的调湿机理,配方设计,旨在研制出一种具有较好吸放湿性能的室内调湿涂料。首先,优选无机矿物材料海泡石和高吸水性树脂(SAP)聚丙烯酸钠作为调湿涂料组分中的调湿材料。分析了海泡石的比表面积、微观形貌,并对其进行了调湿性能的改性研究,通过碱化处理、酸化改性与氯化钙改性,得到了一种改性海泡石吸湿性能的最佳方案。最佳方案为:先采用溶度为3%的NaOH对海泡石进行去杂化处理,再对其进行CaCl2改性。当海泡石与CaCl2的质量比分别为1:0.5、1:1、1:2、1:4时,对应改性海泡石样品的吸湿率分别达到了17.735%、20.253%、36.858%、66.215%,分别是样品B1吸湿率的2.51、2.86、5.21、9.36倍。其次,以海泡石为调湿材料,苯丙乳液为基料,TiO2为颜料,CaCO3为填料,采用正交化试验设计,制备了9组无机矿物调湿涂料样品,测试了涂料样品的吸放湿性能。结果表明,样品中吸放湿性能最佳的为25号样品,最大吸湿率为10.137%,最大放湿率为5.287%;25号样品配方为:350g苯丙乳液+40g海泡石+40gTiO2+40gCaCO3;最佳配方的直观分析结果为:样品最大吸湿率直观分析的最佳配方为:250g苯丙乳液+40g海泡石+80gTiO2+60gCaCO3;样品最大放湿率直观分析的最佳配方为:350g苯丙乳液+40g海泡石+40gTiO2+60gCaCO3。最后,以高吸水性树脂和海泡石为调湿材料,苯丙乳液为基料,TiO2为颜料,CaCO3为填料,采用正交化试验设计,制备了16组无机矿物高分子复合调湿涂料样品,测试了涂料样品的吸放湿性能及基本装饰性能。结果表明,16组样品中吸放湿性能最好的样品为4号,4号样品的最大吸湿率为14.941%,最大放湿率为12.222%;最佳配方的直观分析所得到的配方比与4号样品的配方比一致,4号样品配方为:120g苯丙+2g SAP+40g海泡石+20g TiO2+20g CaCO3;16组样品的基本装饰性能基本满足要求。25号和4号调湿涂料样品的调湿性能和配方组成,在改善室内湿度环境和调湿涂料研究两方面都具有实际指导意义。
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