[发明专利]一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂及其制备方法

说明书

本申请涉及干燥剂的技术领域，尤其涉及一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂及其制备方法，其由包括如下重量份的组分制备而成：吸水树脂18‑40份，化学干燥剂20‑60份，可显色金属化合物4‑6份；高吸湿凝胶干燥剂为微胶囊结构，且吸水树脂包裹于可显色金属化合物和化学干燥剂的外部；化学干燥剂为氯化钙、氯化镁、氧化钙或氧化镁中至少一种；可显色金属化合物为硫酸铜或氯化锰中至少一种。吸水树脂和化学干燥剂相互配合，增强吸水能力，吸水后化学干燥剂与吸水树脂之间穿插交联，形成凝胶状态；吸水树脂和化学干燥剂吸收水分子后，水分子被传导至可显色金属化合物的表面，使可显色金属化合物与水分子结合而变色，通过观察颜色的变化判断更换干燥剂的时间。

技术领域

本申请涉及干燥剂的技术领域，尤其涉及一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂及其制备方法。

背景技术

干燥剂是一种能够从潮湿环境中吸收水分的物质。现有的干燥剂主要分为两大类，第一类是物理吸湿，将环境中的水分吸附在自身的多孔结构中，如硅胶、活性炭、分子筛等；第二类是化学吸湿，通过化学方式吸收环境中的水分形成结合水，如氯化钙、氧化镁、氢氧化钠等。

干燥剂均有一定的吸湿能力，但是若缺少指示吸湿状态的信息，则不能及时判断干燥剂的吸湿程度和有效性，导致不能及时更换干燥剂而影响使用效果。因此，相关技术中涌现出了变色干燥剂，其多为变色硅胶干燥剂。当变色硅胶干燥剂为干燥状态时为蓝色，吸湿后变为红色，通过变色现象指示硅胶干燥剂的吸湿状态。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在如下问题：变色硅胶干燥剂的吸湿率较小，在温度为25℃、相对湿度为90％的环境中其吸湿率为25-30％，吸湿效果欠佳。

发明内容

为了解决变色干燥剂吸湿效果欠佳的问题，本申请提供一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂及其制备方法。

第一方面，本申请提供的一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂，采用如下的技术方案：一种显色指示型高吸湿凝胶干燥剂，其由包括如下重量份的组分制备而成：吸水树脂18-40份，化学干燥剂20-60份，可显色金属化合物4-6份；所述高吸湿凝胶干燥剂为微胶囊结构，且所述吸水树脂包裹于所述可显色金属化合物和化学干燥剂的外部；所述化学干燥剂为氯化钙、氯化镁、氧化钙或氧化镁中至少一种；所述可显色金属化合物为硫酸铜或氯化锰中至少一种。

通过采用上述技术方案，吸水树脂是一种新型的带有大量亲水基团的功能性高分子材料，具有吸收比自身重几百到几千倍的高吸水功能。吸水树脂吸水前，高分子链彼此交联成网状结构，当与水接触时，水分子通过毛细作用和扩散作用渗透到吸水树脂中，吸水膨胀成为水凝胶。水进入吸水树脂中，降低体系的自由焓，直到平衡，若水从吸水树脂中逸出，升高自由焓，不利于体系的稳定，因此吸水树脂保水性能相对比较优异，吸水稳定性较高。

化学干燥剂为氯化钙、氯化镁、氧化钙或氧化镁，可以与水结合发生化学吸附。氯化钙与环境中的水分子发生化学吸附，将环境中的游离水转变成结合水，达到吸附的效果，完全吸湿后，水分子与氯化钙融合成胶状。另外，氯化钙的吸湿率优于硅胶干燥剂的吸湿率。氯化镁与水分子可以发生化学反应，将环境中的水分子转变为结合水，达到吸湿的效果。氧化钙干燥剂也称为石灰干燥剂，主要成分为氧化钙，氧化钙干燥剂吸湿后成为氢氧化钙，无论环境中的湿度高或低，氧化钙干燥剂均能拥有较好的吸湿效果。氧化镁为白色粉末，属于胶凝材料，容易吸收环境中的水分子和二氧化碳结合形成碱式碳酸镁。

可显色金属化合物为硫酸铜或氯化锰，其中硫酸铜为白色或灰白色粉末，与水结合可生成蓝色晶体的五水合硫酸铜，俗称胆矾或蓝矾；氯化锰又名氯化亚锰或二氯化锰，为桃红色结晶，吸水后生成玫瑰色的四水合氯化锰晶体。相关技术中的变色硅胶干燥剂中一般含有氯化钴，氯化钴的毒性大，急性毒性大鼠经口半数致死量为80mg/kg，而硫酸铜的急性毒性大鼠经口半数致死量为300mg/kg，氯化锰的急性毒性大鼠经口半数致死量为1715mg/kg。因此本申请的干燥剂中可显色金属化合物的毒性小于变色硅胶干燥剂中的氯化钴的毒性。