一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法技术

本发明专利技术公开了一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法，包括，调制磷酸化乙基纤维素和铁复合的阻燃涂层浆料；对非织造聚酰亚胺纤维毡进行单面涂层整理；经过空气中热解预处理和氮气下碳化处理，获得耐酸碱聚酰亚胺滤料织物。本发明专利技术以含铁阻燃涂层控制和催化聚酰亚胺滤料织物的热解与碳化过程，实现聚酰亚胺滤料织物的有限度碳化，可以最大限度保留聚酰亚胺滤料自身性能的同时，拓宽了酸碱的耐受范围，尤其是耐碱性能得到提升，并且该方法还适合工业化大尺幅制备与应用。尺幅制备与应用。

【技术实现步骤摘要】
一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法


[0001]本专利技术属于环保过滤材料
，具体涉及到一种耐酸碱聚酰亚胺滤料的制备方法。

技术介绍

[0002]环保过滤材料广泛应用于电力、水泥、垃圾焚烧、钢铁、冶金、粮食等行业，具有高效过滤和空气净化的功能。在化工、电子、食品、制药等行业的滤料使用中，过滤材料的耐酸碱性能是非常重要的。因为这些行业中的生产过程中会存在大量的酸碱环境，如果过滤材料的耐酸碱性能不好，就会导致过滤材料的使用寿命缩短，甚至无法使用。同时，过滤材料的耐酸碱性能也会影响到过滤效果，如果过滤材料的耐酸碱性能不好，就会导致过滤效果下降，无法达到预期的过滤效果。
[0003]通常环保过滤材料的耐酸碱性能取决于过滤材料的材质和工艺。一般来说，具有高温耐受性的过滤材料如聚四氟乙烯(PTFE)、玻璃纤维(GF)、聚苯硫醚(PPS)等具有较好的耐酸碱性能。而聚酰亚胺(PI)和间苯二甲酰亚胺纤维(NOMEX)等过滤材料虽然具有较好的耐酸性能，但其耐碱性能一般。资料显示，在聚酰亚胺薄膜的制备过程中，如果使用碱性溶液进行清洗，很容易导致薄膜的性能下降，甚至失效。聚酰亚胺作为一种重要的滤料原料，具有优异的热稳定性、力学性能和耐化学性能。然而，聚酰亚胺在一些极端环境下(如高温高酸、高温高碱)可能出现退化现象，导致性能下降。因此，提升聚酰亚胺滤料的耐酸碱性能十分重要。
[0004]提升聚酰亚胺耐酸碱性能的方法有很多，包括改变分子结构、添加抗氧化剂、加入填料、采用交联剂以及采用合适的后处理方法等。不同的方法可以根据具体的需求进行选择和组合，以达到最好的效果。具体来看，改变聚酰亚胺的分子结构，是通过调整聚酰亚胺分子中的酰亚胺基团、芳香环等结构单元，以及控制聚合反应条件(如温度、催化剂等)来改变聚酰亚胺分子的结构，从而提高其耐酸碱性能。加入抗氧化剂方法则是聚酰亚胺在高温高酸碱环境下容易氧化分解，因此添加抗氧化剂可以有效地提高聚酰亚胺的耐酸碱性能。常用的抗氧化剂有硫化合物、苯并噻唑类、磷酸酯类等。而加入填料法是将一些高耐腐蚀的无机填料(如氧化铝、硅酸盐等)或有机填料(如聚酰亚胺树脂等)加入聚酰亚胺中，可以有效地提高其耐酸碱性能。填料可以增加聚酰亚胺的表面硬度和耐磨性，从而减少聚酰亚胺在酸碱介质中的腐蚀。采用交联剂法，是通过聚酰亚胺分子间的交联提高聚酰亚胺的耐酸碱性能。交联剂可以是有机交联剂或无机交联剂，常用的有机交联剂有聚醚二醇、聚羟基化合物等，无机交联剂有铝酸盐、钛酸盐等。此外，还有采用合适的后处理方法。聚酰亚胺在制备过程中可能会留下一些残余的催化剂、单体等，这些残留物可能会影响聚酰亚胺的耐酸碱性能。因此，采用合适的后处理方法，如洗涤、漂洗、烘干等，可以有效地去除聚酰亚胺中的残留物，从而提高其耐酸碱性能。
[0005]除了上述常规的提升途径之外，一些其他方法也有可能提升材料的耐酸碱性能，譬如碳化。碳化是一种通过加热含碳材料以生成碳化物的过程。通过碳化可以在材料表面
形成一层碳化物，这种碳化物具有很高的硬度和耐腐蚀性能。因此，通过碳化的方法可以提高材料的耐酸碱性能。一些常用的碳化方法包括化学气相沉积、物理气相沉积、等离子体增强化学气相沉积、火焰碳化等。这些方法可以在材料表面形成一层均匀的碳化物薄膜，从而提高材料的耐腐蚀性能。然而，需要注意的是，碳化的过程和结果可能会对材料的其他性能产生影响。例如，碳化过程中可能会使材料变得更加脆弱，导致其机械性能下降。因此，在考虑使用碳化方法来提高材料的耐酸碱性能时，需要综合考虑各种因素，以确保所选材料在实际使用中具有合适的性能。

技术实现思路

[0006]本部分的目的在于概述本专利技术的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和专利技术名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和专利技术名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本专利技术的范围。
[0007]鉴于上述和/或现有技术中存在的问题，提出了本专利技术。
[0008]本专利技术的目的是提供一种耐酸碱的聚酰亚胺环保过滤材料及其制备方法，该过滤材料具有高温稳定性、不燃性、抗氧化性和抗腐蚀性，能够在高温、高湿度、高酸碱度等恶劣条件下有效地过滤和净化空气。
[0009]本专利技术采用了以下技术方案：一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法，包括，
[0010]调配阻燃涂层浆料；
[0011]对聚酰亚胺纤维毡织物单面涂层整理；
[0012]经阻燃涂层整理的聚酰亚胺纤维织物，再经过热处理工艺，获得碳化处理的聚酰亚胺织物；
[0013]依据GB/T 30063《聚酰亚胺薄膜酸碱稳定性测试方法》，经过耐酸碱性能测试，得到耐酸碱的聚酰亚胺滤料织物。
[0014]作为本专利技术耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法的一种优选方案，其中：所述阻燃涂层材料由磷酸化乙基纤维素与铁复合而成；
[0015]将一定量磷酸化乙基纤维素溶解于乙醇溶液中，搅拌120min，缓慢滴加入氯化铁溶液(0.3M)，继续搅拌，形成具有一定黏度的涂层浆料；
[0016]上述浆料中磷酸化乙基纤维素含量为1
‑
5wt.％；优选的磷酸化乙基纤维素含量为3wt.％
[0017]上述浆料中50％乙醇溶液含量为85
‑
97wt.％；优选的乙醇溶液含量为91wt.％。
[0018]上述浆料中0.3M的氯化铁用量与磷酸化乙基纤维素质量比为2:1。
[0019]作为本专利技术耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法的一种优选方案，其中：所述涂层整理其工艺为：涂布方式采用刮涂法；
[0020]调节刮刀，控制涂层厚度为50
‑
300μm；优化的涂层厚度为150μm。
[0021]热定型80℃烘干120s。
[0022]作为本专利技术耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法的一种优选方案，其中：所述热处理工艺为：在空气氛围下，将涂层处理后的聚酰亚胺织物在高温炉中400℃预处理30min；
[0023]将预处理后的聚酰亚胺织物置入气氛炉中，氮气或低氧环境下加热碳化，所述进行热处理，热处理温度为500～700℃，保温时间60min；优选的热处理温度为550℃。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0025](1)通过含铁阻燃涂层整理，降低了聚酰亚胺纤维热处理的温度与时间；(2)通过聚酰亚胺纤维织物的碳化处理，提高了其耐酸碱性能，耐受pH范围得到拓宽。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
[0027]图1为本专利技术实施例1调配的涂层浆料和涂层浆料黏度。
[0028]图2为本专利技术实施例2不同涂层厚度与热处理后织物质量损失率。
[0029]图3为本专利技术实施例3制备的耐酸碱聚酰亚本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法，其特征在于：包括，一种耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法，包括，调配阻燃涂层浆料；对聚酰亚胺纤维毡织物单面涂层整理；经阻燃涂层整理的聚酰亚胺纤维织物，再经过热处理工艺，获得碳化处理的聚酰亚胺织物；依据GB/T 30063《聚酰亚胺薄膜酸碱稳定性测试方法》，经过耐酸碱性能测试，得到耐酸碱的聚酰亚胺滤料织物；作为本发明耐酸碱聚酰亚胺滤料制备方法的一种优选方案，其中：所述阻燃涂层材料由磷酸化乙基纤维素与铁复合而成；将一定量磷酸化乙基纤维素溶解于乙醇溶液中，搅拌120 min，缓慢滴加入氯化铁溶液（0.3 M），继续搅拌，形成具有一定黏度的涂层浆料；上述浆料中磷酸化乙基纤维素含量为1
‑
5 wt.%; 优选的磷酸化乙基纤维素含量为3 wt.%上述浆料中50%...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛元宇，单以国，刘国亮，张益香，
申请(专利权)人：朗天科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：