沸石复合型调湿涂料调湿性能的研究

沸石复合型调湿涂料调湿性能的研究

□ 许家友,李少晖,张 龙,赵振伟,何晓东
( 广州大学化学化工学院,广州 510000)

0 前 言
南方地区夏季多雨、秋季干燥,保持室内相对湿度40%~60%,对改善人居环境,提高物品贮存质量都有重要影响[1]。沸石由于具有吸湿性,被用来做调湿材料[2-5]。氯化钙也具有吸水性能。本文利用沸石和氯化钙的性质,把氯化钙组装到多孔的沸石里制成复合调湿材料,然后配制成调湿涂料,研究调湿性能。

1 试验部分
1.1 试验原材料
沸石,氯化钙,盐酸(化学纯),硅藻土,成膜助剂,分散剂,消泡剂,7199(苯丙乳液),电子天平,调湿箱。

1.2 沸石调湿材料及吸放湿性能
把10 g沸石加入到浓度分别为1%、5%、10%、20%、30%的氯化钙溶液中浸泡2 h,过滤,烘干,称重,放进调湿箱,设置温度为25 ℃,RH为95%,测试其吸湿量。在对吸湿性能测试的基础上,把RH调到50%进行放湿测试。

1.3 沸石复合调湿涂料
以含20%氯化钙的组装沸石、硅藻土、乳胶漆为原料,按配方配制成涂料。涂料配方如表1。

1.4 涂料吸放湿性能
把涂料均匀涂在玻璃板上,烘干,放进调湿箱,设置温度为25 ℃,RH为95%,测试其吸湿量。在对吸湿性能测试的基础上,把RH调到50%进行放湿测试。

2 结果与讨论
2.1 沸石对氯化钙的吸附量及吸放湿性能
2.1.1 沸石对氯化钙的吸附量
氯化钙处理沸石后,称重计算出其吸附量,绘制沸石吸附曲线,如图1所示,吸湿14 h后,不加氯化钙的沸石的吸湿率为7.4%,说明沸石自身具有很强的吸湿能力;当加入浓度为1%氯化钙时的吸湿率为7.7%,5%的吸湿率为11.9%,10%的吸湿率为13.3%,20%的吸湿率为18.2%,30%的吸湿率为23.4%,充分说明沸石加入氯化钙以后,沸石的吸湿能力提高。因为沸石具有多孔结构,其孔道能够组装氯化钙,从而使沸石内部离子浓度提高,增大沸石内外表压的渗透压,加速外表水分进入沸石内部。组装有氯化钙沸石的离子强度增大,使其吸湿能力提高,但在氯化钙溶液浓度为30%时,沸石吸湿量过大,导致沸石出现液态水层,故不适合用作涂料。处理沸石的氯化钙溶液浓度为20%,此时沸石和氯化钙组合成沸石复合材料。

2.1.2 沸石复合材料吸湿性能
图2为不同量沸石复合材料的吸湿率随时间变化曲线,由图2可知,沸石复合材料的吸湿性能随氯化钙的含量升高而升高,吸湿14 h后,氯化钙浓度为30%的吸湿率为23.4%,20%的吸湿率为18.2%,10%的吸湿率为13.3%,5%的吸湿率为11.9%,1%的吸湿率为7.7%,不加氯化钙的沸石的吸湿率为7.4%,但当氯化钙溶液浓度为30%时,沸石复合材料吸湿量过大,导致沸石表面出现液态水层,故不适合用作涂料。而含氯化钙浓度为20%的吸湿能力比较理想。

2.1.3 组装沸石的放湿性能
图3为沸石复合材料放湿率随时间变化曲线,由图3可知,不加氯化钙时,放湿率为3.6%,当氯化钙浓度为1%时,放湿率为4.5%,当氯化钙浓度为5%时,放湿率为6.3%,当氯化钙浓度为10%时,放湿率为6.7%,当氯化钙浓度为20%时,放湿率为7.2%,综上,含氯化钙浓度为5%、10%、20%的放湿性能比较好。

综上对沸石复合材料的吸湿、放湿性能的探究,含氯化钙浓度为20%的组装沸石具有优越性,适合用来做调湿涂料。

2.2 沸石复合调湿涂料吸湿、放湿性能
2.2.1 吸湿性能
图4为添加不同质量的含氯化钙20%的沸石和硅藻土所制涂料的吸湿率随时间的变化关系,从图4中可以看出:配方1的吸湿率为7.65%,配方2的吸湿率为7.71%,配方3的吸湿率为8.71%,配方4的吸湿率为10.70%,配方5的吸湿率为11.2%,配方6的吸湿率为13.1%。综上数据,配方6吸湿效果比较好。

2.2.2 放湿性能
图5为添加不同质量的含氯化钙20%的组装沸石和硅藻土所制成的涂料的放湿率随时间的变化关系,从图中可以看出:配方1的放湿率为5.99%,配方2的放湿率为6.01%,配方3的放湿率为7.62%,配方4的放湿率为8.21%,配方5的放湿率为8.76%,配方6的放湿率为9.11%。综上数据,配方6放湿效果比较好。
综合以上对不同配方涂料的吸湿、放湿性能的测定,配方6的吸湿、放湿性更具有优越性。

3 结 论
(1)组装沸石中,由于氯化钙增大了沸石的吸放湿性能,当氯化钙浓度为20%时的吸湿率、放湿率比较好,吸湿率可达18.2%,放湿率可达7.2%。
(2)含40%沸石复合材料制成的调湿涂料性能比较好,其吸湿率可达13.1%,放湿率可达9.11%。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注