CN111662527A - 一种控湿亲水聚合物及其制备方法和控湿装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种控湿亲水聚合物及其制备方法和控湿装置，其控湿亲水聚合物包括合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸，合成橡胶的质量百分比为20％‑50％，高吸水树脂的质量百分比为10％‑30％，硬脂酸的质量百分比为10％‑30％。本发明的控湿亲水聚合物，控湿效果好，当外部湿度大于控湿亲水聚合物内部湿度时，控湿亲水聚合物会通过渗透压原理进行水分吸收，反之，则会进行水分释放，以此来对湿度进行调控；而控湿亲水聚合物能够反复的对水分进行吸收和释放，吸收水分后，是无法通过外力挤压而释放的，以此来提高控湿亲水聚合物的使用率；且本发明的控湿装置结构简单，还能进行伸缩调节，能有效的对壳罩内部进行防水、平衡透气及调湿功能。

Description

一种控湿亲水聚合物及其制备方法和控湿装置

技术领域

本发明涉及湿度调控领域，特别涉及一种控湿亲水聚合物及其制备方法和控湿装置。

背景技术

目前为了解决一定空间内防潮的问题，通常会在空间内放置干燥剂，通过干燥剂将空间多余的水分吸收，以保持干燥；又或者采用充惰性气体，抽真空等隔绝空气中的水分；但是干燥剂大部分是一次性的，寿命太短，遇梅雨天气则需要频繁更换，而充惰性气体或抽真空，则对空间要求太高，需要保证空间的密闭性，且费用昂贵，不适合空间密闭性不好和空间大的场合；而以上都是要求一定空间内需要保持干燥即可，但有些场合则需要让湿度保持在一定范围内，如雪茄存放盒子、机柜箱子、精密仪器和带有电子元器件的密封箱等，因此，有必要设计出一种可调控湿度的聚合物。

同时，因科技的发展不仅提高了人类的生活质量，也逐步融入人类生活中，愈发地密不可分、息息相关，而为了更加提升产品效能，科技的发展有逐渐走向精密化的趋势，而这些精密设备，为了保护设备本体，都会加设壳罩提升保护的功效，但为了使精密设备可以长久的维持效能，加设壳罩的同时，为了解决壳罩内部压力过大或负压过大的应用工况，通常会在壳罩装设平衡透气阀，用于平衡内外的压差减小负压；

当壳罩内部的气压成负压状态，而此时外部环境的湿气较大，外部环境的湿气会通过负压状态进入到壳罩的内部，如在遇到装有电子元器件的密封壳罩，其内部温度变化的情况下，进入壳罩内部的湿气会形成冷凝的现象，久而久之会使电子元器件出现绝缘短路的现象，遇到这种情况，各大厂家通常会选择降低防水透气阀透气量的方式来短时间内的预防这种现象，但降低透气量会使负压增大或者内部压力无法及时排出，对带有电子元器件的密封壳罩寿命有很大的影响。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种使用率高，控湿效果好的亲水聚合物和其制备方法，以及能对壳罩内部进行有效控湿，且能进行伸拉调节的控湿装置。

为解决以上技术问题，本发明可以采用以下技术方案来实现：

一种控湿亲水聚合物，包括合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸，所述合成橡胶采用丙烯酸类橡胶，且质量百分比为20％-50％，所述高吸水树脂的质量百分比为10％-30％，所述硬脂酸的质量百分比为10％-30％。

本发明还提供了一种制备上述所述控湿亲水聚合物的方法，其包括如下步骤:

S1、将合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸一起放入密炼机内进行混炼，得到聚合物；

S2、将S1中得到的聚合物传送至压延机进行压延；

S3、将S2中压延后的聚合物通过高温模具进行硫化成型；

S4、最后将S3中经过硫化成型的聚合物进行裁切，即得到控湿亲水聚合物。

进一步的，在对S3中硫化后的聚合物进行裁切前，先进行冷却至室温，其裁切的大小可根据实际应用所需进行裁切。

进一步的，为了更好的成型，所述步骤S1中的混炼温度为70℃-90℃，混炼时间为20-40min，混炼时密炼机的转速比为1:1.25；混炼时密炼机的上顶栓压力为0.2-0.6Mpa，以使合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸能更快更有效地互相接触和挤压。

进一步的，为了更好的成型，将所述步骤S3中的硫化采用热硫化，且硫化温度为200℃-230℃，如硫化湿度过高或过低，会导致聚合物拉伸变形，在使用时会使其效果变差，且硫化时间要保持在3-6min。

进一步的，本发明还提出了应用控湿亲水聚合物的控湿装置，包括控湿组件、伸缩组件和透气组件，所述控湿组件包括底座、控湿亲水聚合物和上盖，所述控湿亲水聚合物设于底座内，所述上盖与底座一端连接，并对控湿亲水聚合物进行盖合，所述透气组件包括主体、防水透气膜和压盖，所述主体设有台阶通孔，所述防水透气膜设于台阶通孔内，所述压盖与主体一端连接，并对防水透气膜进行压固，所述伸缩组件一端与底座连接，另一端与主体连接。

进一步的，所述伸缩组件包括伸缩螺杆和伸缩套，且伸缩螺杆和伸缩套均为中空状，所述伸缩螺杆一端设于伸缩套内，并与伸缩套连接，另一端分别穿过上盖和控湿亲水聚合物与底座连接，所述伸缩套另一端设于台阶通孔内，并与主体连接。

进一步的，所述伸缩螺杆与底座之间、伸缩套与主体之间、伸缩螺杆与伸缩套之间均采用螺纹连接，所述伸缩螺杆与伸缩套连接的一端还设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一O型圈。

进一步的，所述防水透气膜与压盖之间还设有屏蔽片，所述屏蔽片上设有若干透气孔，所述压盖与主体之间、底座与上盖之间均采用过盈连接。

进一步的，所述底座的侧壁上还设有若干开口。

进一步的，所述主体与伸缩套连接的一端，还设有第二凹槽，且其外壁上设有螺纹，所述第二凹槽内设有第二O型圈。

进一步的，所述控湿亲水聚合物为中空圆柱型。

本发明的有益效果为：

1、控湿效果好，使用率高，本发明的控湿亲水聚合物由合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸组合而成，其组合的控湿亲水聚合物控湿效果好，对湿度能进行自动调控，当外部湿度大于控湿亲水聚合物内部湿度时，会通过控湿亲水聚合物渗透压原理进行吸收，反之，则会进行释放；而控湿亲水聚合物能够反复的对水分进行吸收和释放，吸收水分后，是无法通过外力挤压而释放的，以此来提高控湿亲水聚合物的使用率；

2、结构简单，可伸缩调节，本发明应用控湿亲水聚合物的控湿装置，采用控湿组件、透气组件和伸缩组件组成，组成部件少，且结构简单，设计合理，同时通过伸缩组件分别与控湿组件与透气组件进行连接，从而可通过伸缩组件对控湿组件进行调节，方便控湿组件应用不同场景。

3、本发明提供的控湿亲水聚合物的制备方法简单易行，制得的控湿亲水聚合物可根据实际所需进行裁切，进而应用到控湿装置内，以对壳罩内的湿度进行调节。

附图说明

图1为本发明控湿亲水聚合物的制备方法流程示意图；

图2为本发明控湿亲水聚合物的工作原理图；

图3为本发明控湿装置的结构分解示意图；

图4为本发明控湿装置的剖视图；

图5为本发明控湿装置的使用状态图。

如附图所示：1、控湿组件；2、透气组件；3、伸缩组件；11、底座；12、控湿亲水聚合物；13、上盖；21、主体；22、防水透气膜；23、压盖；24、台阶通孔；25、屏蔽片；26、第二O型圈；31、伸缩螺杆；32、伸缩套；33、第一凹槽；34、第一O型圈；111、开口；211、第二凹槽；212、螺纹；251、透气孔；100、壳罩。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例及附图对本发明产品作进一步详细的说明。

本发明提供的控湿亲水聚合物，采用了包括合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸制成，其中合成橡胶采用丙烯酸类橡胶，且各组分的比例并不特别限定，优选的可如下，所述合成橡胶的质量百分比为20％-50％，所述高吸水树脂的质量百分比为10％-30％，所述硬脂酸的质量百分比为10％-30％，所合成的控湿亲水聚合物无卤，且环保系数高。

相应的，本发明还提供了一种制备上述控湿亲水聚合物的方法，其包括如下步骤:S1、将合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸一起放入密炼机内进行混炼，得到聚合物；S2、将S1中得到的聚合物传送至压延机进行压延；S3、将S2中压延后的聚合物通过高温模具进行硫化成型；S4、最后将S3中经过硫化成型的聚合物进行裁切，即得到控湿亲水聚合物。

实施例1

取40％的合成橡胶、30％的高吸水树脂和30％硬脂酸，后一起放入70℃的密炼机内进行20min的混炼，其中密炼机的转速比为1：1.25，上顶栓的压力为0.2Mpa，经混炼后形成聚合物，将聚合物传送至压延机进行压延，再将压延后的聚合物放入高温模具内进行200℃的热硫化，且硫化时间为3min，以形成不同形状规格的聚合物，最后将硫化成型的聚合物进行冷却直至室温后，进行裁切成所需大小或形状，以得到控湿亲水聚合物。

将实施例1中所裁切的控湿亲水聚合物安装到带有电子元器件的壳罩内，而壳罩内的温度一般不能超过90℃，以防止设置在壳罩内部的控湿亲水聚合物软化报废，当壳罩内的湿度大于控湿亲水聚合物的内部湿度时，控湿亲水聚合物会通过渗透压原理进行水分的吸收，而当壳罩内的湿度小于亲水聚合物的内部湿度时，则控湿亲水聚合物会通过渗透压原理对水分进行释放，使壳罩内的湿度控制在40-50％，以确保壳罩内的湿度达到所需。

实施例2

取45％的合成橡胶、25％的高吸水树脂和30％硬脂酸，后一起放入80℃的密炼机内进行30min的混炼，其中密炼机的转速比为1：1.25，上顶栓的压力为0.4Mpa，经混炼后形成聚合物，将聚合物传送至压延机进行压延，再将压延后的聚合物放入高温模具内进行215℃的热硫化，且硫化时间为4.5min，以形成不同形状规格的聚合物，最后将硫化成型的聚合物进行冷却直至室温后，进行裁切成所需大小或形状，以得到控湿亲水聚合物。

将实施例2中所裁切的控湿亲水聚合物安装到带有电子元器件的壳罩内，而壳罩内的温度一般不能超过90℃，以防止设置在壳罩内部的控湿亲水聚合物软化报废；当壳罩内的湿度大于控湿亲水聚合物的内部湿度时，控湿亲水聚合物会通过渗透压原理进行水分的吸收，而当壳罩内的湿度小于亲水聚合物的内部湿度时，则控湿亲水聚合物会通过渗透压原理对水分进行释放，使壳罩内的湿度控制在45-55％，以确保壳罩内的湿度达到所需。

实施例3

取50％的合成橡胶、20％的高吸水树脂和30％硬脂酸，后一起放入90℃的密炼机内进行40min的混炼，其中密炼机的转速比为1：1.25，上顶栓压力为0.6Mpa，经混炼后形成聚合物，将聚合物传送至压延机进行压延，再将压延后的聚合物放入高温模具内进行230℃的热硫化，且硫化时间为6min，以形成不同形状规格的聚合物，最后将硫化成型的聚合物进行冷却直至室温后，进行裁切成所需大小或形状，以得到控湿亲水聚合物。

将实施例3中所裁切的控湿亲水聚合物安装到带有电子元器件的壳罩内，而壳罩内的温度一般不能超过90℃，以防止设置在壳罩内部的控湿亲水聚合物软化报废；当壳罩内的湿度大于控湿亲水聚合物的内部湿度时，控湿亲水聚合物会通过渗透压原理进行水分的吸收，而当壳罩内的湿度小于亲水聚合物的内部湿度时，则控湿亲水聚合物会通过渗透压原理对水分进行释放，使壳罩内的湿度控制在50-60％，以确保壳罩内的湿度达到所需。

如图3至图5所示，本发明还提出了应用上述实施例1-3中任一制备控湿亲水聚合物的控湿装置，包括控湿组件1、伸缩组件3和透气组件2，所述控湿组件1包括底座11、控湿亲水聚合物12和上盖13，所述控湿亲水聚合物12设于底座11内，所述上盖13与底座11一端连接，并对控湿亲水聚合物12进行盖合，所述透气组件2包括主体21、防水透气膜22和压盖23，所述主体21设有台阶通孔24，所述防水透气膜22设于台阶通孔24内，所述压盖23与主体21一端连接，并对防水透气膜22进行压固，所述伸缩组件3一端与底座11连接，另一端与主体21连接。

为实现壳罩100内的湿度调节，本发明中的控湿装置通过控湿组件1、伸缩组件3和透气组件2进行组装，其结构简单，将透气组件2固定在壳罩100外部，将控湿组件1设于壳罩100内部，控湿组件1通过伸缩组件3与透气组件2进行可伸缩连接，通过控湿组件1中的控湿亲水聚合物12可对壳罩100内部的湿度进行调节，当壳罩100内部湿度大于外部湿度时(过于潮湿)，控湿亲水聚合物12会通过渗透压原理对壳罩100内部的水分进行吸收，防止出现凝露情况，有效保护壳罩100内部的电子元器件，反之，当壳罩100外部湿度大于内部湿度时(过于干燥)，控湿亲水聚合物12会通过渗透压原理对其内部的水分进行释放，以避免壳罩100内部某些对湿度有特殊要求的电子元件受到损坏，以此来实现壳罩100内部湿度的有效调节；在主体21上设置台阶通孔24，并在台阶通孔24处设置防水透气膜22，防水透气膜22采用PTFE材质制成，通过防水透气膜22可对壳罩100内部与外部的压力进行平衡，同时还可对壳罩100内部起到防水作用，而控湿组件1可通过伸缩组件3在壳罩100内部进行调节，方便应用到不同场景的壳罩100内。

如图4所示，所述伸缩组件3包括伸缩螺杆31和伸缩套32，且伸缩螺杆31和伸缩套32均为中空状，所述伸缩螺杆31一端设于伸缩套32内，并与伸缩套32连接，另一端分别穿过上盖13和控湿亲水聚合物12与底座11连接，所述伸缩套32另一端设于台阶通孔24内，并与主体21连接。

为了使控湿组件1进行伸缩调节，将透气组件2的主体21固定到壳罩100外部，并将伸缩套32一端与主体21进行连接，另一端与伸缩螺杆31进行连接，同时将伸缩螺杆31的另一端穿过上盖13和控湿亲水聚合物12，与底座11的尾端进行连接，通过调节伸缩螺杆31与伸缩套32，从而对控湿组件1进行调节；同时为了使壳罩100内部与外部的压力进行平衡，将伸缩螺杆31与伸缩套32均设置成中空状，方便壳罩100内外部的气压流通，从而实现压力的平衡。

如图4所示，所述伸缩螺杆31与底座11之间、伸缩套32与主体21之间、伸缩螺杆31与伸缩套32之间均采用螺纹连接，所述伸缩螺杆31与伸缩套32连接的一端还设有第一凹槽33，所述第一凹槽33内设有第一O型圈34。

为了使控湿组件1、透气组件2与伸缩组件3之间的连接方便简单，将伸缩螺杆31与底座11尾端之间、伸缩套32与主体21之间、伸缩螺杆31与伸缩套32之间均采用螺纹连接，通过螺纹连接可方便拆装，而伸缩螺杆31与伸缩套32之间还设置了第一O型圈34，通过第一O型圈34增加伸缩螺杆31与伸缩套32之间的阻尼，使控湿组件1伸拉调至所需长度时，可以固定不会松动(转动)。

如图3所示，所述防水透气膜22与压盖23之间还设有屏蔽片25，所述屏蔽片25上设有若干透气孔251，所述压盖23与主体21之间、底座11与上盖13之间均采用过盈连接。

因防水透气膜22采用的是PTFE材质制成，容易受到损坏，因此在防水透气膜22和压盖23之间再加了一层屏蔽片25，对防水透气膜22进行保护，而屏蔽片25上还设有透气孔251，不会对壳罩100内外部的气压流通造成影响，从而实现壳罩100内外部的压力平衡。

如图3所示，所述底座11的侧壁上还设有若干开口111。

在底座11的侧壁上设置开口111，通过开口111使控湿亲水聚合物12能正常的对壳罩100内的水分进行吸收或释放，以此实现壳罩100内湿度的有效调节控制。

如图4所示，所述主体21与伸缩套32连接的一端，还设有第二凹槽211，且其外壁上设有螺纹212，所述第二凹槽211内设有第二O型圈26。

为了更加方便的使透气组件2与壳罩100之间进行连接，在主体21的外壁设置螺纹212，通过螺纹212使主体21与壳罩100进行螺纹连接，方便安装拆卸，同时还在主体21上设置了第二O型圈26，通过第二O型圈26实现主体21与壳罩100之间进行密封。

如图3所示，所述控湿亲水聚合物12为中空圆柱型。

将控湿亲水聚合物12设置为中空圆柱型，可方便伸缩螺杆31与底座11之间的连接，从而使控湿组件1能合理有效的进行伸缩。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。凡本行业的技术人员均可按说明书附图所示和以上所述而顺畅地实施本发明；但是，凡熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，可利用以上所揭示的技术内容而作出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对以上实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变等，均仍属于本发明的技术方案保护范围之内。

Claims (10)

1.一种控湿亲水聚合物，其特征在于：包括合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸，所述合成橡胶的质量百分比为20％-50％，所述高吸水树脂的质量百分比为10％-30％，所述硬脂酸的质量百分比为10％-30％。

2.一种制备如权利要求1中所述控湿亲水聚合物的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、将合成橡胶、高吸水树脂和硬脂酸一起放入密炼机内进行混炼，其中混炼温度为70℃-90℃，混炼时间为20-40min，混炼时密炼机的转速比为1:1.25，混炼时密炼机上顶栓的压力为0.2-0.6Mpa，以此得到聚合物；

S2、将S1中得到的聚合物传送至压延机进行压延；

S3、将S2中压延后的聚合物通过高温模具进行硫化成型，且硫化时的温度为200℃-230℃，硫化的时间为3-6min；

S4、最后将S3中经过硫化成型的聚合物进行裁切，即得到控湿亲水聚合物。

3.根据权利要求2所述制作控湿亲水聚合物的方法，其特征在于：在对S3中硫化后的聚合物进行裁切前，先进行冷却至室温。

4.一种应用如权利要求1中所述控湿亲水聚合物的控湿装置，其特征在于：包括控湿组件、伸缩组件和透气组件，所述控湿组件包括底座、控湿亲水聚合物和上盖，所述控湿亲水聚合物设于底座内，所述上盖与底座一端连接，并对控湿亲水聚合物进行盖合，所述透气组件包括主体、防水透气膜和压盖，所述主体设有台阶通孔，所述防水透气膜设于台阶通孔内，所述压盖与主体一端连接，并对防水透气膜进行压固，所述伸缩组件一端与底座连接，另一端与主体连接。

5.根据权利要求4所述的控湿装置，其特征在于：所述伸缩组件包括伸缩螺杆和伸缩套，且伸缩螺杆和伸缩套均为中空状，所述伸缩螺杆一端设于伸缩套内，并与伸缩套连接，另一端分别穿过上盖和控湿亲水聚合物与底座连接，所述伸缩套另一端设于台阶通孔内，并与主体连接。

6.根据权利要求5所述的控湿装置，其特征在于：所述伸缩螺杆与底座之间、伸缩套与主体之间、伸缩螺杆与伸缩套之间均采用螺纹连接，所述伸缩螺杆与伸缩套连接的一端还设有第一凹槽，所述第一凹槽内设有第一O型圈。

7.根据权利要求6所述的控湿装置，其特征在于：所述防水透气膜与压盖之间还设有屏蔽片，所述屏蔽片上设有若干透气孔，所述压盖与主体之间、底座与上盖之间均采用过盈连接。

8.根据权利要求7所述的控湿装置，其特征在于：所述底座的侧壁上还设有若干开口。

9.根据权利要求8所述的控湿装置，其特征在于：所述主体与伸缩套连接的一端，还设有第二凹槽，且其外壁上设有螺纹，所述第二凹槽内设有第二O型圈。

10.根据权利要求9所述的控湿装置，其特征在于：所述控湿亲水聚合物为中空圆柱型。

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