一种脱硝陶瓷纤维滤管用纳米二氧化钛微胶囊细乳液及其制备方法、脱硝陶瓷纤维滤管技术

本发明专利技术提供了一种纳米二氧化钛微胶囊，包括纳米二氧化钛颗粒和包覆在纳米二氧化钛颗粒表面的聚(丙烯腈

【技术实现步骤摘要】
一种脱硝陶瓷纤维滤管用纳米二氧化钛微胶囊细乳液及其制备方法、脱硝陶瓷纤维滤管


[0001]本专利技术属于陶瓷纤维滤管
，涉及一种纳米二氧化钛微胶囊及其制备方法、纳米二氧化钛微胶囊细乳液、脱硝陶瓷纤维滤管，尤其涉及一种纳米二氧化钛微胶囊细乳液及其细乳液聚合制备工艺、脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管。

技术介绍

[0002]近年来随着国家环保要求日趋严格，烟气除尘脱硝一体化工艺成为国内烟气治理的研发热点。经济方面，因陶瓷纤维耐高温性能好，在高温过滤过程中，省去降温成本且热能回收创造利益；运行平稳，节约大量的人力维护与运行成本；过滤方面，粉尘排放可控制到10mg/m3以下；脱硝效率高，200～450℃下氮氧化物去除率可达95％以上；安全方面，陶瓷纤维管坚固、耐温不燃烧，避免布袋破损与意外烧毁的危险；长效方面，耐腐蚀、耐磨损，催化剂不易中毒，使用寿命长达八年以上；回收利用方面，可水洗再生。符合国家超净排放要求，对烟气治理领域具有重要的经济、环保和社会效益。
[0003]但目前，国内大多数脱硝陶瓷纤维滤管生产厂家制备的脱硝除尘一体化陶瓷纤维滤管在实际应用中，仍存在催化剂粘结牢固度低、催化活性成分分散不均匀、催化脱硝效率低等严重问题，而且对国外技术依赖性较强。目前现有技术中也有部分相应的改进技术方案，如专利“一种二氧化钛溶胶及涂覆型脱硝催化剂(申请号201410313802.8)”中所公开的制备工艺，采用二氧化钛前驱体为钛原，通过有机溶剂(醇类)控制水解速度制备二氧化钛溶胶。但是，该方法在重复实验测试中发现，制备的二氧化钛固含量低，粘度高；长期放置容易凝聚、沉降，更关键的是安全性难以保证。
[0004]因此，如何开发一种具有更好的涂覆效果、涂覆均匀性好以及涂覆液长久稳定不凝聚的生产工艺，解决现有技术存在的上述缺陷，已成为业内诸多具有前瞻性的研发企业和一线研究人员亟待解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种纳米二氧化钛微胶囊及其制备方法、纳米二氧化钛微胶囊细乳液、脱硝陶瓷纤维滤管，特别是一种纳米二氧化钛微胶囊细乳液。本专利技术采用特殊聚合工艺制备高分子交联共聚物包覆无机纳米二氧化钛微胶囊细乳液，制备乳液体系稳定性高、粘度低、不含有机溶剂、生产易于控制，而且制备方法简单，条件温和，可控性强，易于工业化推广和应用。
[0006]本专利技术提供了一种纳米二氧化钛微胶囊，包括纳米二氧化钛颗粒和包覆在纳米二氧化钛颗粒表面的聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物层。
[0007]优选的，所述纳米二氧化钛微胶囊具有核壳包覆结构；
[0008]所述纳米二氧化钛微胶囊的粒径为5～25nm；
[0009]所述纳米二氧化钛颗粒的平均粒径为5～20nm；
[0010]所述纳米二氧化钛微胶囊中的纳米二氧化钛颗粒的个数包括一个或多个；
[0011]所述纳米二氧化钛微胶囊中，所述纳米二氧化钛颗粒的质量含量为90％～99％；
[0012]所述纳米二氧化钛微胶囊为脱硝陶瓷纤维滤管用纳米二氧化钛微胶囊。
[0013]优选的，所述纳米二氧化钛微胶囊由乳液法制备得到；
[0014]所述纳米二氧化钛微胶囊包括纳米二氧化钛微胶囊细乳液；
[0015]所述纳米二氧化钛微胶囊细乳液的固含量为1％～40％；
[0016]所述聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物包括改性的聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物；
[0017]所述改性的功能性单体包括甲基丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；
[0018]所述纳米二氧化钛微胶囊表面含有功能性极性基团；
[0019]所述功能性极性基团包括羟基、胺基和羧基中的一种或多种。
[0020]优选的，所述聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物层具有闭孔结构；
[0021]所述聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物具有立体网状的交联结构；
[0022]所述纳米二氧化钛包括硫酸法生产的锐钛矿型纳米二氧化钛、气相法纳米二氧化钛和溶胶凝胶法生产纳米二氧化钛中的一种或多种；
[0023]所述纳米二氧化钛微胶囊的制备原料，按质量份数计，包括：
[0024]水相：
[0025][0026][0027]油相：
[0028][0029]优选的，所述油相与水相的质量比为1：(20～100)；
[0030]所述丙烯基类混合单体，按质量份数计，包括：
[0031][0032]所述功能性单体包括甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯类单体；
[0033]所述乳化剂包括NP
‑
10、吐温
‑
80和OP
‑
10中的一种或多种；
[0034]所述润湿剂包括二异丁基萘磺酸钠、二烷基丁二酸酯磺酸钠、2
‑
乙基己醇聚氧乙烯醚磷酸酯、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；
[0035]所述乳化分散剂包括聚乙烯醇、焦磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸三钠、磷酸二氢钠和三聚磷酸钠中的一种或多种；
[0036]所述pH调节剂包括盐酸、丁二酸、己二酸、柠檬酸、水杨酸和酒石酸中的一种或多种；
[0037]所述氧化还原引发剂包括氧化剂和/或还原剂；
[0038]所述交联剂包括二季戊四醇六丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种；
[0039]所述抗氧剂包括β
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、三(2.4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[β
‑
(3，5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种；
[0040]所述硅烷偶联剂包括乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三(β
‑
甲氧乙氧基)硅烷和γ
‑
甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种；
[0041]所述功能性单体包括甲基丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；
[0042]所述硅烷偶联剂占纳米二氧化钛百分比为0.1％～0.5％；
[0043]所述氧化剂占氧化还原引发剂总质量的20％～80％；
[0044]所述氧化剂包括过硫酸盐、过氧酸盐和碱金属过氧化物中的一种或多种；
[0045]所述还原剂包括亚硫酸、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐、甲醛本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米二氧化钛微胶囊，其特征在于，包括纳米二氧化钛颗粒和包覆在纳米二氧化钛颗粒表面的聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物层。2.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛微胶囊，其特征在于，所述纳米二氧化钛微胶囊具有核壳包覆结构；所述纳米二氧化钛微胶囊的粒径为5～25nm；所述纳米二氧化钛颗粒的平均粒径为5～20nm；所述纳米二氧化钛微胶囊中的纳米二氧化钛颗粒的个数包括一个或多个；所述纳米二氧化钛微胶囊中，所述纳米二氧化钛颗粒的质量含量为90％～99％；所述纳米二氧化钛微胶囊为脱硝陶瓷纤维滤管用纳米二氧化钛微胶囊。3.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛微胶囊，其特征在于，所述纳米二氧化钛微胶囊由乳液法制备得到；所述纳米二氧化钛微胶囊包括纳米二氧化钛微胶囊细乳液；所述纳米二氧化钛微胶囊细乳液的固含量为1％～40％；所述聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物包括改性的聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物；所述改性的功能性单体包括甲基丙烯酸
‑2‑
羟基乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸异冰片酯中的一种或多种；所述纳米二氧化钛微胶囊表面含有功能性极性基团；所述功能性极性基团包括羟基、胺基和羧基中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的纳米二氧化钛微胶囊，其特征在于，所述聚(丙烯腈
‑
甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物层具有闭孔结构；所述聚(丙烯腈
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甲基丙烯酸
‑
丙烯酸)共聚物具有立体网状的交联结构；所述纳米二氧化钛包括硫酸法生产的锐钛矿型纳米二氧化钛、气相法纳米二氧化钛和溶胶凝胶法生产纳米二氧化钛中的一种或多种；所述纳米二氧化钛微胶囊的制备原料，按质量份数计，包括：水相：油相：
5.根据权利要求4所述的纳米二氧化钛微胶囊，其特征在于，所述油相与水相的质量比为1：(20～100)；所述丙烯基类混合单体，按质量份数计，包括：所述功能性单体包括甲基丙烯酸烷基酯和/或丙烯酸烷基酯类单体；所述乳化剂包括NP
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10、吐温
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80和OP
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10中的一种或多种；所述润湿剂包括二异丁基萘磺酸钠、二烷基丁二酸酯磺酸钠、2
‑
乙基己醇聚氧乙烯醚磷酸酯、亚甲基双萘磺酸钠和十二烷基醇聚氧乙烯醚中的一种或多种；所述乳化分散剂包括聚乙烯醇、焦磷酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、磷酸三钠、磷酸二氢钠和三聚磷酸钠中的一种或多种；所述pH调节剂包括盐酸、丁二酸、己二酸、柠檬酸、水杨酸和酒石酸中的一种或多种；所述氧化还原引发剂包括氧化剂和/或还原剂；所述交联剂包括二季戊四醇六丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸二甲氨基乙酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸丁二醇酯和三羟甲基丙烷三丙烯酸酯中的一种或多种；所述抗氧剂包括β
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(3,5
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二叔丁基
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羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯)、三(2.4
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二叔丁基苯基)亚磷酸酯和四[β
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(3，5
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二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯中的一种或多种；所述硅...

【专利技术属性】
技术研发人员：呼建强，
申请(专利权)人：淄博华源科技创新发展有限公司，
类型：发明
国别省市：