一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種發(fā)泡材料，特別是涉及一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)泡材料具有優(yōu)異的緩沖性能和能量吸收性能，可以用作各種儀表、貴重物品、精密儀器、電子元器件等的緩沖包裝材料，在包裝領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。我國(guó)南方地區(qū)濕度大，多數(shù)儀表、精密儀器在運(yùn)輸過(guò)程中易受到濕度的影響，從而產(chǎn)生表面銹蝕、精度下降等問(wèn)題，甚至可使儀器報(bào)廢?，F(xiàn)有的解決辦法是在包裝中放置防潮劑或氣相防銹劑等，然而這些措施僅能實(shí)現(xiàn)單向的濕度調(diào)節(jié)。將應(yīng)用于建筑、博物館文物保護(hù)領(lǐng)域的呈顆粒狀或凝膠狀的調(diào)濕材料進(jìn)行發(fā)泡處理，使其成為既具有發(fā)泡緩沖吸能特性，又能夠雙向主動(dòng)調(diào)節(jié)包裝內(nèi)環(huán)境的濕度，使包裝內(nèi)環(huán)境濕度保持在50% ± 5%，從而使得內(nèi)裝物性能保持最佳狀態(tài)，這是解決上述冋題的最佳方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料，使得該發(fā)泡材料兼具緩沖和吸放濕功能。
[0004]為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
該發(fā)泡材料按質(zhì)量百分比其組分如下:
NaOH 10%-35%；
丙烯酸10%-35%;
丙烯酰胺2%-10%;
魔芋葡甘聚糖1%_3%;
N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.5%-5%;
司班 60 1%-4%；
過(guò)硫酸鉀1%_4%;
其余為水。
[0005]所述具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料，具有孔隙，同時(shí)具有開(kāi)孔與閉孔的孔穴，且孔穴表面具有圓形坑狀結(jié)構(gòu)。
[0006]本發(fā)明具有的有益效果是:
本發(fā)明正是因?yàn)樵诎l(fā)泡材料孔穴內(nèi)壁上具有圓形坑狀的結(jié)構(gòu)，使得該發(fā)泡材料兼具緩沖和吸放濕功能，從而在緩和傳遞到產(chǎn)品上的沖擊能量的同時(shí)可達(dá)到調(diào)節(jié)包裝內(nèi)空間濕度至適宜的平衡濕度。制備出來(lái)的調(diào)濕發(fā)泡材料能夠主動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境濕度，可以將內(nèi)環(huán)境濕度保持在50%± 5%左右，有效改善了多數(shù)精密儀器對(duì)濕度影響的問(wèn)題。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本發(fā)明的發(fā)泡材料放大45倍的SEM形貌圖。
[0008]圖2是本發(fā)明的發(fā)泡材料放大110倍的SEM形貌圖。
[0009]圖3是各微波功率下制得的具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料的靜態(tài)壓縮試驗(yàn)圖。
[0010]圖4是本發(fā)明所述一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料放濕平衡濕度圖。
[0011 ]圖5是本發(fā)明所述一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料吸濕平衡濕度圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0013]該方法的制備步驟如下:
1)制備(丙烯酸+丙烯酸鈉)-丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料；
2)制備魔芋葡甘聚糖-(丙烯酸+丙烯酸鈉)-丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料；
3)將步驟2)中凝膠狀的復(fù)合調(diào)濕材料連同模具一起放置在微波爐中，在功率70w-210w下加熱時(shí)間I分鐘?3分鐘，使凝膠狀的復(fù)合調(diào)濕材料發(fā)泡，從而得到具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。
[0014]所述(丙烯酸+丙烯酸鈉)-丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料制備方法:配置成濃度為10%-35 %的NaOH溶液，在常溫和電磁攪拌下，將配好的10%-35 %NaOH溶液滴加入10%_35 %丙烯酸中，然后，按照(丙烯酸+丙烯酸鈉):丙烯酰胺=4:1的質(zhì)量比的丙烯酰胺并加入到上述(丙烯酸+丙烯酸鈉)溶液中，不斷攪拌至丙烯酰胺完全溶解。
[0015]所述魔芋葡甘聚糖_(丙烯酸+丙烯酸鈉)_丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料制備方法:稱(chēng)取1%-3%的魔芋葡甘聚糖，加入(丙烯酸+丙烯酸鈉)_丙烯酰胺的混合溶液中，而后繼續(xù)攪拌10 min，使魔芋葡甘聚糖均勻混合在溶液中，然后稱(chēng)取0.5%-5%的N，N-亞甲基雙丙烯酰胺作為交聯(lián)劑，加入上述均勻混合溶液中，繼續(xù)攪拌10 min;與此同時(shí)，稱(chēng)取1%-4%的司班60作為分散劑，繼續(xù)攪拌10 min，稱(chēng)取1%-4%的過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑，繼續(xù)攪拌lOmin。
[0016]實(shí)施例1:1)制備丙烯酸-丙烯酸鈉-丙烯酰胺溶液:
配置成濃度為35 %的NaOH溶液，在常溫和電磁攪拌下，用滴管將配好的NaOH溶液緩慢滴加入10%的丙烯酸(AA)中，然后，按照(丙烯酸+丙烯酸鈉):丙烯酰胺(AM)= 4:1的質(zhì)量比稱(chēng)取定量的丙烯酰胺并加入到上述丙烯酸(鈉)溶液中，不斷攪拌至AM完全溶解。
[0017]2)制備魔芋葡甘聚糖_(丙烯酸+丙烯酸鈉)_丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料:
稱(chēng)取0.1g的KGM，加入上述混合溶液中，攪拌10 min，使KGM均勻混合在溶液中，加入0.05g的N , N-亞甲基雙丙稀酰胺作為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌10 min。加入0.1g的司班60作為分散劑和0.1g的過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑。
[0018]3)將步驟2)制得的復(fù)合調(diào)濕材料放置于微波爐中，調(diào)制微波加熱時(shí)間為I分鐘和功率為70w，使凝膠狀的復(fù)合調(diào)濕材料發(fā)泡，從而得到具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。
[0019]實(shí)施例2:1)制備丙烯酸-丙烯酸鈉-丙烯酰胺溶液:
配置成濃度為10 %的NaOH溶液，在常溫和電磁攪拌下，用滴管將配好的NaOH溶液緩慢滴加入35%丙烯酸(AA)中，然后，按照(丙烯酸+丙烯酸鈉):丙烯酰胺(AM)= 4:1的質(zhì)量比稱(chēng)取定量的丙烯酰胺并加入到上述丙烯酸(鈉)溶液中，不斷攪拌至AM完全溶解。
[0020]2)制備魔芋葡甘聚糖_(丙烯酸+丙烯酸鈉)_丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料: 稱(chēng)取0.3g的KGM，加入上述混合溶液中，攪拌10 min，使KGM均勻混合在溶液中，加入0.5g的N , N-亞甲基雙丙稀酰胺作為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌10 min。加入0.5g的司班60作為分散劑和0.32g的過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑。
[0021 ] 3)將步驟2)制得的復(fù)合調(diào)濕材料放置于微波爐中，調(diào)制微波加熱時(shí)間為2分鐘和功率為210w，使凝膠狀的復(fù)合調(diào)濕材料發(fā)泡，從而得到具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。
[0022]實(shí)施例3:1)制備丙烯酸-丙烯酸鈉-丙烯酰胺溶液:
配置成濃度為35 %的NaOH溶液，在常溫和電磁攪拌下，用滴管將配好的NaOH溶液緩慢滴加入20%丙烯酸(AA)中，然后，按照(丙烯酸+丙烯酸鈉):丙烯酰胺(AM)= 4:1的質(zhì)量比稱(chēng)取定量的丙烯酰胺并加入到上述丙烯酸(鈉)溶液中，不斷攪拌至AM完全溶解。
[0023]2)制備魔芋葡甘聚糖_(丙烯酸+丙烯酸鈉)_丙烯酰胺復(fù)合調(diào)濕材料:
稱(chēng)取0.2g的KGM，加入上述混合溶液中，攪拌10 min，使KGM均勻混合在溶液中，加入0.3g的N , N-亞甲基雙丙稀酰胺作為交聯(lián)劑，繼續(xù)攪拌10 min。加入0.5g的司班60作為分散劑和0.4g的過(guò)硫酸鉀作為引發(fā)劑。
[0024]3)將步驟2)制得的復(fù)合調(diào)濕材料放置于微波爐中，調(diào)制微波加熱時(shí)間為3分鐘和功率為122.5w，使凝膠狀的復(fù)合調(diào)濕材料發(fā)泡，從而得到具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。
[0025]如圖1所示，是本發(fā)明放大45倍的SEM形貌圖，可以得出該發(fā)泡材料孔隙率大，同時(shí)具有開(kāi)孔與閉孔，可以作為發(fā)泡緩沖材料，并且，該發(fā)泡材料發(fā)泡倍率高，平均孔徑大，回彈性能好。如圖2所示，是本發(fā)明放大110倍的SEM形貌圖，可以明顯看到該發(fā)泡材料表面的坑狀孔穴，正是因?yàn)榫哂袌A形坑狀的結(jié)構(gòu)，使得該發(fā)泡材料具有吸放濕的作用，從而達(dá)到調(diào)節(jié)濕度的目的，使包裝內(nèi)空間的濕度到適宜的平衡濕度。
[0026]如圖3所示，各微波功率下該發(fā)泡材料的靜態(tài)壓縮試驗(yàn)。
[0027]從圖3中可看出，不同微波功率下的該發(fā)泡材料的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)分成了3階段:彈性階段、屈服平臺(tái)階段和致密階段。彈性階段:在小應(yīng)變時(shí)，該發(fā)泡材料處于線(xiàn)彈性區(qū)，發(fā)生彈性變形，主要反映了孔結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度特性；屈服平臺(tái)階段:隨著壓力的增加，材料開(kāi)始發(fā)生塑性變形并進(jìn)入屈服平臺(tái)區(qū)，在相當(dāng)長(zhǎng)的變形過(guò)程中，隨著應(yīng)變的增加，應(yīng)力基本上保持不變，表明該材料能夠在近乎恒定的應(yīng)力平臺(tái)持續(xù)穩(wěn)定的吸收能量。從圖中看出屈服平臺(tái)階段在應(yīng)變?yōu)?%_80%左右;致密階段:繼續(xù)加壓，該發(fā)泡材料進(jìn)入密實(shí)化階段，這個(gè)階段表明緩沖包裝材料的孔隙幾近壓實(shí)，應(yīng)力急劇上升?？梢钥闯?，122.5w時(shí)屈服平臺(tái)趨于平緩，應(yīng)力最大，緩沖效果較好。這是由于在微波發(fā)泡時(shí)，122.5w功率下的該發(fā)泡材料縱向發(fā)泡快速且發(fā)泡倍率大，橫向受阻，截面面積小，得到其應(yīng)力應(yīng)變曲線(xiàn)屈服平臺(tái)高且寬。綜合其發(fā)泡倍率與形貌特征，122.5w功率為最佳發(fā)泡功率。
[0028]如圖4和圖5所示，所得具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料的性能參數(shù):
調(diào)濕材料可調(diào)節(jié)包裝內(nèi)空間環(huán)境濕度至平衡濕度:48%-55%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料，其特征在于，該發(fā)泡材料按質(zhì)量百分比其組分如下: NaOH 10%-35% ； 丙烯酸10%-35%； 丙烯酰胺2%-10%; 魔芋葡甘聚糖 N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.5%-5%; 司班 60 1%-4%； 過(guò)硫酸鉀 其余為水。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料，其特征在于:所述具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料，具有孔隙，同時(shí)具有開(kāi)孔與閉孔的孔穴，且孔穴表面具有圓形坑狀結(jié)構(gòu)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種具有調(diào)濕功能的發(fā)泡材料。該發(fā)泡材料按質(zhì)量百分比其組分如下：NaOH？10%-35%；丙烯酸10%-35%；丙烯酰胺2%-10%；魔芋葡甘聚糖1%-3%；N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.5%-5%；司班60？1%-4%；過(guò)硫酸鉀1%-4%；其余為水。本發(fā)明正是因?yàn)樵诎l(fā)泡材料孔穴內(nèi)壁上具有圓形坑狀的結(jié)構(gòu)，使得該發(fā)泡材料兼具緩沖和吸放濕功能，從而在緩和傳遞到產(chǎn)品上的沖擊能量的同時(shí)可達(dá)到調(diào)節(jié)包裝內(nèi)空間濕度至適宜的平衡濕度。制備出來(lái)的調(diào)濕發(fā)泡材料能夠主動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境濕度，可以將內(nèi)環(huán)境濕度保持在50%±5%左右，有效改善了多數(shù)精密儀器對(duì)濕度影響的問(wèn)題。
【IPC分類(lèi)】C08F251/00, C08F220/56, C08J9/02, C08F220/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105669904
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610044838
【發(fā)明人】余麗萍, 鄂玉萍, 王家俊
【申請(qǐng)人】浙江理工大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年6月15日
【申請(qǐng)日】2016年1月22日