一种多孔水硬性胶凝膜及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种多孔水硬性胶凝膜及其制备方法和应用，属于多孔分离膜材料制备技术领域。首先将水硬性胶凝粉体、去离子水、粘结剂和分散剂搅拌得到混合均匀的水硬性胶凝浆料，先后经过冷冻成型、干热养护、水化养护得到定向多孔水硬性胶凝膜。该方法首次将冷冻成型与干热养护工艺结合，既可以通过促进水分蒸发保留层状孔结构，又可以加速水硬性胶凝材料自身的早期水化反应，进而有效提升了多孔水硬性胶凝膜的早期强度，避免了水化养护时接触水分后出现坍塌和破坏。与现有技术相比，采用该方法无需使用真空冷冻干燥机和恒温恒湿箱等特殊设备，在获得定向有序连续孔结构的同时，简化工艺流程，缩短制备周期，具有显著的经济效益和广阔的应用前景。和广阔的应用前景。和广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种多孔水硬性胶凝膜及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于多孔分离膜材料制备
，具体涉及一种多孔水硬性胶凝膜及其制备方法，由该方法制备的多孔水硬性胶凝膜可应用于海水养殖用水、工业废水、市政废水的预处理以及油田采出水处理等领域。

技术介绍

[0002]冷冻塑型技术是一种制备仿生材料的方法，在温度梯度作用下定向凝固水基陶瓷浆料，经过冷冻干燥和高温烧结可得到比表面积大、孔隙率高和孔结构可控的定向多孔陶瓷材料。然而，冷冻塑型技术制备的多孔陶瓷材料韧性较差，另外高温烧结造成了巨大的能耗，也限制了其应用的扩展。所以，开发具备高强度和轻质特点的新型仿生材料是降低能源消耗的一种有效途径。
[0003]水硬性胶凝材料与水混合后形成浆体，在空气或水中逐渐硬化，可保持并继续发展其硬度，具有优良的可塑性，但在硬化过程中形成的孔隙杂乱不连续，无法适用于过滤领域。专利CN103739306A一种定向多孔水泥的制备方法介绍了一种采用机械搅拌、球磨、浇铸定向冷冻、冷冻干燥、恒温恒湿养护制备定向多孔水泥的方法。专利CN107619226A一种多孔水泥膜及其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多孔水硬性胶凝膜的制备方法，其特征在于，将冷冻成型工艺与干热养护工艺相结合，具体包括以下步骤：1)将水硬性胶凝材料、分散剂、粘结剂和去离子水混合，得到混合均匀的水硬性胶凝浆料，分散剂、粘结剂、水硬性胶凝材料和去离子水之间的质量百分比分别为(1～2wt％)：(0～1wt％)：(38～58wt％)：(40～60wt％)；2)将步骤1)中水硬性胶凝浆料脱气后快速注入成型模具中，并立即将成型模具底部放置在低温冷冻源内，进行定向冷冻，得到固态水硬性胶凝冰冻体，成型模具包括两端开口的圆筒和底盖，底盖可拆卸安装在圆筒底部开口处，圆筒侧壁导热速率远小于底盖的导热速率，定向冷冻时，温度由成型模具底部向顶部逐渐升高形成温度梯度；3)将步骤2)中盛有水硬性胶凝冰冻体的成型模具放入电热恒温鼓风干燥箱内，在40～300℃温度下进行干热养护，养护完成后脱模得到具有一定硬度的水硬性胶凝膜前驱体，干热养护过程分为两个阶段，第一阶段为封闭状态，即使用保鲜膜密封成型模具顶部开口，密封时间为8～70h；第二阶段为半密封状态，即将顶部开口处保鲜膜部分打开，时间为2～30h；4)将步骤3)中得到的水硬性胶凝膜前驱体放入有去离子水的养护池中养护，养护完毕后用去离子水冲刷清洗，最终得到定向有序多孔水硬性胶凝膜。2.根据权利要求1所述的多孔水硬性胶凝膜的制备方法，其特征在于，所述步骤1)中水硬性胶凝材料为硅酸盐类水泥、铝酸盐类水泥、硫铝酸盐类水泥中的任一种；粘结剂为羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、乙烯
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丙烯酸乙酯、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或多种；分散剂为十二烷基硫酸钠、聚丙烯酸钠、聚乙二醇、聚丙烯酰铵中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的多孔水硬性胶凝膜的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：王小娟，杨栋，高学理，高从堦，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：