一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法及其应用技术

本发明专利技术属于复合材料技术领域，涉及微米级无机玄武岩纤维表面改性的方法，尤其涉及一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，首先用稀碱刻蚀增加玄武岩纤维的表面积，再以带有环氧基团的硅烷偶联剂为桥梁，与表面带有硅醇基团的玄武岩纤维发生化学接枝反应，得到表面带有环氧基团的玄武岩纤维；再将其浸于胺类化学试剂水溶液中2～8 h，最后表面接枝后的玄武岩纤维60～80℃干燥，得到功能化胺基接枝玄武岩纤维。本发明专利技术所述方法操作简单，易于推广，采用化学接枝法制得的改性玄武岩纤维接枝涂层较为均匀，并不影响其本身优异的机械性能，且改性后玄武岩纤维表面呈现弱正电性，因此其可应用于污废水处理生物膜载体领域，适于工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法及其应用
本专利技术属于复合材料
，涉及微米级无机玄武岩纤维表面改性的方法，尤其涉及一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法及其应用。
技术介绍
玄武岩纤维是一种以纯天然火山岩为原材料在1450～1500℃熔融后，通过铂铑合金拉丝漏板高速拉制而成的微米级、环保型的非金属无机连续纤维，其外观为金褐色，被称为21世纪无污染的“绿色工业原材料”。我国火山岩石储量丰富，为玄武岩纤维行业的发展提供了原料基础。玄武岩纤维具有生产成本低、机械性能优异和化学稳定性好等优势，被广泛地应用于航天航空、建筑、农业和水处理用生物膜载体等领域。生物膜载体是整个生物膜法的核心，载体表面性能可直接影响生物法的水处理效能。生物膜中的微生物在中性条件下表面大多呈现负电（Zeta电位＜0），目前市场上使用的生物膜载体表面大多数也表现为负电，由于静电斥力的作用，微生物与载体表面相互作用势垒相对较高，不利于微生物附着。中国专利《一种水质净化用玄武岩纤维载体表面改性的方法》（CN201210396160.3）首次公开了玄武岩纤维作为水质净化用生物膜载体的可能性，且揭示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）预处理：将玄武岩纤维原丝浸泡在1～2 M的氢氧化钠碱液中刻蚀，刻蚀时间1～3 h，刻蚀温度35～60℃；将刻蚀后的玄武岩纤维浸泡在H2SO4/H2O2溶液中活化，活化温度80～130℃，活化时间0.5～2h；（2）接枝：将表面带有Si‑OH基团的玄武岩纤维浸于带有环氧基的硅烷偶联剂的乙醇溶液中1～3 h，得到表面带有环氧基团的玄武岩纤维；然后将表面带有环氧基团的玄武岩纤维浸于胺类化学试剂水溶液中，反应时间2～8 h，反应温度30～50℃；（3）干燥：将表面接枝后的玄武岩纤维置于60～80℃恒温鼓风干燥箱中干燥，...

【技术特征摘要】
1.一种表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）预处理：将玄武岩纤维原丝浸泡在1～2M的氢氧化钠碱液中刻蚀，刻蚀时间1～3h，刻蚀温度35～60℃；将刻蚀后的玄武岩纤维浸泡在H2SO4/H2O2溶液中活化，活化温度80～130℃，活化时间0.5～2h；（2）接枝：将表面带有Si-OH基团的玄武岩纤维浸于带有环氧基的硅烷偶联剂的乙醇溶液中1～3h，得到表面带有环氧基团的玄武岩纤维；然后将表面带有环氧基团的玄武岩纤维浸于胺类化学试剂水溶液中，反应时间2～8h，反应温度30～50℃；（3）干燥：将表面接枝后的玄武岩纤维置于60～80℃恒温鼓风干燥箱中干燥，得到功能化胺基接枝玄武岩纤维。2.根据权利要求1所述表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述将玄武岩纤维原丝浸泡在1～2M的氢氧化钠碱液中刻蚀，刻蚀时间2h，刻蚀温度45℃。3.根据权利要求1所述表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述将刻蚀后的玄武岩纤维浸泡在H2SO4/H2O2溶液中活化，活化温度120℃，活化时间1h。4.根据权利要求1所述表面接枝功能聚合物改性玄武岩纤维的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述H2SO4/H2O2溶液的体积比为1:1～3:1，优选2...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴智仁，张倩，张晓颖，韦静，周向同，倪慧成，李姗蔚，刘志刚，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32