一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，包括金属纤维毡基底和包覆在金属纤维毡基底表面的纳米二氧化硅颗粒包覆层，本发明专利技术还公开了耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，首先按照体积分数称取二氧化硅纳米颗粒分散液50％～60％、聚苯乙烯纳米颗粒分散液5％～20％、水20％～45％，混合均匀，得到涂层溶液，然后将金属纤维毡浸渍在该涂层溶液中，进行电泳处理；最后将电泳处理后的金属纤维毡进行两次烘干后冷却得到包覆有纳米二氧化硅颗粒包覆层的金属纤维毡，本发明专利技术解决了现有技术中存在的金属纤维毡有机涂层不耐高温，无机涂层成膜性差、结合力弱、孔隙易堵塞的问题。

A high temperature resistant and anticorrosive coating metal fiber felt and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡及其制备方法
本专利技术属于金属纤维毡的耐高温抗腐蚀涂层
，具体涉及一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，本专利技术还涉及耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法。
技术介绍
金属纤维毡独有的耐高温性可直接用于高温含尘气体的净化，使得余热可以得到回收，节省能源，同时不会造成二次污染。金属纤维毡通常采用具有耐高温的金属材质制备而成，比如316L、310S、FeCrAl等，其使用温度可达100℃。但是现在许多工况运行不稳定，容易出现烟气成分超标工况，烟气中的有害成分会与滤料产生化学反应，如Cl和S2-离子，造成滤料的机械性能下降而破损失效，特别是除尘系统中的有害气体在温度较低情况下会发生结露现象，产生HCl或H2S腐蚀液，加剧对金属滤材的腐蚀。目前行业内尚未解决金属纤维毡在具有腐蚀介质高温烟气环境下使用的方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，解决了现有技术中存在的金属纤维毡有机涂层不耐高温，无机涂层成膜性差、结合力弱、孔隙易堵塞的问题。本专利技术的另一目的是提供一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法。本专利技术所采用的第一技术方案是，一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，包括金属纤维毡基底和包覆在金属纤维毡基底表面的纳米二氧化硅颗粒包覆层。本专利技术所采用的第二技术方案是，一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按照体积分数称取二氧化硅纳米颗粒分散液50％～60％、聚苯乙烯纳米颗粒分散液5％～20％、水20％～45％，混合均匀，得到涂层溶液；步骤2、将金属纤维毡浸渍在所述步骤1得到的涂层溶液中，进行电泳处理；步骤3、将步骤2中电泳处理后的金属纤维毡进行两次烘干后冷却得到包覆有纳米二氧化硅颗粒包覆层的金属纤维毡。本专利技术采用的第二技术方案的特点还在于，步骤1中二氧化硅纳米颗粒分散液通过将二氧化硅纳米颗粒分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，二氧化硅纳米颗粒分散液的质量分数为20％～35％。步骤1中二氧化硅纳米颗粒分散液中二氧化硅纳米颗粒的粒径为50～100nm。步骤1中聚苯乙烯纳米颗粒分散液通过将聚苯乙烯分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，聚苯乙烯纳米颗粒分散液的质量分数为5％～15％。步骤1中聚苯乙烯纳米颗粒分散液中聚苯乙烯纳米颗粒的粒径为200～500nm。步骤1中二氧化硅纳米颗粒分散液、聚苯乙烯纳米颗粒分散液、水混合均匀时采用超声分散技术混合，采用超声分散的目的是让二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯纳米颗粒混合均匀。步骤2中采用金属纤维毡作为阳极的方式进行电泳处理，控制电泳电压为60～100V,电泳时间为5～10min，电泳温度为23-27℃。步骤3中第一次的烘干温度为200～250℃，保温20～40分钟。步骤3中第二次的烘干温度450℃～650℃，保温1～4小时。本专利技术的有益效果是，耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，涂层基本将金属纤维毡中所有纤维表面全部包覆(不同于仅外表面涂覆)，两者具有良好结合力，耐粉尘颗粒冲刷磨损；过滤使用过程中金属纤维表面涂层与腐蚀介质直接接触，从而大幅提高了金属纤维基材的耐高温抗腐蚀能力；耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法中，采用阳极电泳方式可以将纳米颗粒均匀的包覆在纤维毡表面，同时不会造成孔隙的堵塞；通过调节电泳电压和电泳时间的匹配，可以精确控制涂层的厚度；高温处理后二氧化硅纳米颗粒均匀排列，颗粒之间产生互相融合，致密性高。附图说明图1是本专利技术涂覆前金属纤维毡表面扫描电镜图；图2是本专利技术涂覆后金属纤维毡表面扫描电镜图。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，涂覆前金属纤维毡表面扫描电镜图如图1所示，涂覆后金属纤维毡表面扫描电镜图结构如图2所示，包括金属纤维毡基底和包覆在金属纤维毡基底表面的纳米二氧化硅颗粒包覆层，其中纳米二氧化硅颗粒均匀、致密的包覆在纤维表面。不同于传统涂层仅存在于表面，该涂层基本将金属纤维毡中所有纤维表面进行全部包覆，并且涂层和基体具有良好结合力。一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按照体积分数称取二氧化硅纳米颗粒分散液50％～60％、聚苯乙烯纳米颗粒分散液5％～20％、水20％～45％，混合均匀，得到涂层溶液，其中，二氧化硅纳米颗粒分散液通过将二氧化硅纳米颗粒分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，二氧化硅纳米颗粒分散液的质量分数为20％～35％，二氧化硅纳米颗粒分散液中二氧化硅纳米颗粒的粒径为50～100nm，聚苯乙烯纳米颗粒分散液通过将聚苯乙烯分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，聚苯乙烯纳米颗粒分散液的质量分数为5％～15％，聚苯乙烯纳米颗粒分散液中聚苯乙烯纳米颗粒的粒径为200～500nm，二氧化硅纳米颗粒分散液、聚苯乙烯纳米颗粒分散液、水混合均匀时采用超声分散技术混合，采用超声分散的目的是让二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯纳米颗粒混合均匀；步骤2、由于步骤1得到的涂层溶液中的纳米颗粒均带有负电性，所以将金属纤维毡浸渍在步骤1得到的涂层溶液中，进行电泳处理，一般是将步骤1得到的涂层溶液倒入电泳槽中，金属纤维毡需要完全浸没于电泳槽的溶液中，且金属纤维毡距上液面距离大于5cm，采用金属纤维毡作为阳极的方式进行电泳处理，控制电泳电压为60～100V,电泳时间为5～10min，电泳温度为23-27℃；步骤3、将步骤2中电泳处理后的金属纤维毡进行两次烘干后冷却得到包覆有纳米二氧化硅颗粒包覆层的金属纤维毡，其中，第一次的烘干温度为200～250℃，保温20～40分钟，第二次的烘干温度450℃～650℃，保温1～4小时，第一次烘干的目的是让金属纤维毡表面和纳米二氧化硅之间的聚苯乙烯纳米颗粒融化，使得二氧化硅纳米颗粒均匀致密排布以及粘附在纤维表面；第二次高温处理的目的是去除有机聚苯乙烯，使得二氧化硅纳米颗粒之间产生互相融合，提高涂层致密性，同时增加了纳米二氧化硅颗粒与金属纤维的结合力。实施例1一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、按照体积分数称取二氧化硅纳米颗粒分散液60％、聚苯乙烯纳米颗粒分散液8％、水32％，混合均匀，得到涂层溶液，其中，二氧化硅纳米颗粒分散液通过将二氧化硅纳米颗粒分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，二氧化硅纳米颗粒分散液的质量分数为30％，二氧化硅纳米颗粒分散液中二氧化硅纳米颗粒的粒径为60nm，聚苯乙烯纳米颗粒分散液中聚苯乙烯纳米颗粒的粒径为250nm。聚苯乙烯纳米颗粒分散液通过将聚苯乙烯分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，聚苯乙烯纳米颗粒分散液的质量分数为10％，二氧化硅纳米颗粒分散液、聚苯乙烯纳米颗粒分散液、水混合均匀时采用超声分散技术混合，采用超声分散的目的是让二氧化硅纳米颗粒和聚苯乙烯纳米颗粒混合均匀；步骤2、由于步骤1得到的涂层溶液中的纳米颗粒均带有负电性，所以将金属纤维毡浸渍在步骤1得到的涂层溶液中，进行电泳处理，一般是将步骤1得到的涂层溶液倒入电泳槽中，金属纤维毡需要完全浸没于电泳槽的溶液中，且金属纤维毡距上液面距离大于5cm，采用316L金属纤维毡作为阳极的方式进行电泳处理，控制电泳电压为60V，电泳时间为8min，电泳温度为25℃；步骤3、将步骤2中电泳处理后的金属纤维毡进行两次本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，其特征在于，包括金属纤维毡基底和包覆在金属纤维毡基底表面的纳米二氧化硅颗粒包覆层。

【技术特征摘要】
1.一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡，其特征在于，包括金属纤维毡基底和包覆在金属纤维毡基底表面的纳米二氧化硅颗粒包覆层。2.一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、按照体积分数称取二氧化硅纳米颗粒分散液50％～60％、聚苯乙烯纳米颗粒分散液5％～20％、水20％～45％，混合均匀，得到涂层溶液；步骤2、将金属纤维毡浸渍在所述步骤1得到的涂层溶液中，进行电泳处理；步骤3、将步骤2中电泳处理后的金属纤维毡进行两次烘干后冷却得到包覆有纳米二氧化硅颗粒包覆层的金属纤维毡。3.根据权利要求2所述的一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，其特征在于，所述步骤1中二氧化硅纳米颗粒分散液通过将二氧化硅纳米颗粒分散、乳液聚合、悬浮聚合获得，二氧化硅纳米颗粒分散液的质量分数为20％～35％。4.根据权利要求2所述的一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，其特征在于，所述步骤1中二氧化硅纳米颗粒分散液中二氧化硅纳米颗粒的粒径为50～100nm。5.根据权利要求2所述的一种耐高温抗腐蚀涂层金属纤维毡的制备方法，其特征在于，所述步骤1中聚苯乙烯纳米颗粒分散...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯力强，张小庆，卓磊，石丹，呼伟，卢文静，许佩敏，
申请(专利权)人：西安菲尔特金属过滤材料有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61