包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的过滤介质制造技术

一般地提供了包含氟化拒水添加剂和/或具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂的过滤介质。本文所公开的过滤介质可以包含氟化拒水添加剂但不包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂，可以包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂但不包含氟化拒水添加剂，或者包含氟化拒水添加剂和具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂二者。或没有氟原子的拒水添加剂二者。或没有氟原子的拒水添加剂二者。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的过滤介质
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请是2020年11月23日提交的题为“Filter Media Comprising Non
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Fluorinated Water
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Repellent Additives”的美国专利申请第17/101,707号的部分继续申请，其出于所有目的通过引用整体并入本文。


[0003]本专利技术一般地涉及过滤介质，并且更特别地，涉及包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的过滤介质。

技术介绍

[0004]过滤介质可以应用于各种应用中以从流体中除去污染物。一些这样的过滤介质包含氟化拒水剂。然而，新的法规可能使一些这样的拒水剂难以使用。此外，一些氟化拒水剂在非氟化拒水剂也存在的情况下可能表现更好。
[0005]因此，需要改善的过滤介质设计。

技术实现思路

[0006]一般地描述了过滤介质、相关组件和相关方法。
[0007]在一些实施方案中，提供了过滤介质。过滤介质包括非织造纤维网和拒水添加剂。拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。过滤介质的γ大于6。过滤介质的拒水性大于4英寸H2O。
[0008]在一些实施方案中，过滤介质包括非织造纤维网、第一拒水添加剂和第二拒水添加剂。第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。第二拒水添加剂包括氟化聚合物、氟化低聚物和/或氟化单体。
[0009]在一些实施方案中，过滤介质包括非织造纤维网、第一拒水添加剂和氟化树脂。第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。
[0010]当结合附图考虑时，本专利技术的其他优点和新特征将从本专利技术的多个非限制性实施方案的以下详细描述中变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包含冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包含
相对于彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应以生效日期在后的文献为准。
附图说明
[0011]将参照附图通过实例来描述本专利技术的非限制性实施方案，附图为示意性的并且不旨在按比例绘制。在附图中，所示出的每个相同或几乎相同的组件通常由同一附图标记表示。为了清楚起见，在不需要图解来使本领域普通技术人员理解本专利技术的情况下，不是每个组件在每幅附图中都被标记，也不是本专利技术的每个实施方案的每个组件都被示出。在附图中：
[0012]图1示出了根据一些实施方案的包括非织造纤维网的过滤介质；
[0013]图2示出了根据一些实施方案的包括非织造纤维网和层的过滤介质；
[0014]图3示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的γ值；
[0015]图4至7示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的拒水性值；
[0016]图8至9示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的油等级值。
[0017]图10示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的照片；
[0018]图11示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的聚(氨基甲酸酯)芯吸高度；以及
[0019]图12至13示出了根据一些实施方案的各种过滤介质的饱和压降和平均油携带值(average oil carryover value)。
具体实施方式
[0020]一般地提供了包含氟化拒水添加剂和/或具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂的过滤介质。本文所公开的过滤介质可以包含氟化拒水添加剂而不包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂，包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂而不包含氟化拒水添加剂，或者包含氟化拒水添加剂和具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂二者。
[0021]在一些实施方案中，过滤介质包含氟化拒水添加剂，所述氟化拒水添加剂为聚合物、低聚物或单体，所述单体可以能够和/或被配置成进行聚合反应以形成氟化聚合物和/或低聚物。例如，过滤介质可以包含全氟聚(醚)、低聚全氟醚以及/或者能够和/或被配置成聚合以形成前述物质中的任一者或两者的单体。过滤介质还可以包含含有氟化侧链的聚合物、低聚物或单体。作为实例，过滤介质可以包含含有具有结构
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的侧链的聚合物、低聚物或单体。聚合物、低聚物或单体可以呈树脂的形式，或者可以呈另一种合适的形式(例如，热塑性聚合物和/或低聚物的形式)。
[0022]在一些实施方案中，具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。拒水官能团可以包含含有三个或更多个碳原子的碳链。在一些实施方案中，拒水官能团中的一些或全部与硅原子和/或金属原子键合。拒水官能团中的一些或全部也可以形成与聚合物主链连接的侧链。
[0023]与包含其他类型的拒水添加剂和/或拒水添加剂的其他组合的过滤介质相比，本文所述的一些过滤介质可以表现出改善的特性。例如，与缺少氟化拒水添加剂和/或缺少具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂的过滤介质相比，本文所述的一些过滤介质可以表现出改善的特性。作为另一个实例，与包含除全氟聚(醚)、低聚全氟醚、具有氟化侧链的
聚合物和低聚物以及能够和/或被配置成聚合以形成前述物质中的一些或全部的单体之外的氟化拒水添加剂的过滤介质相比，本文所述的一些过滤介质可以表现出改善的特性。在一些实施方案中，本文所述的过滤介质包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的组合，并且其与缺少氟化拒水添加剂或非氟化拒水添加剂的过滤介质相比，表现出改善的性能。本文所述的介质中的一些所表现出的改善的特性可以包括高水平的拒水性、拒油性和/或抗聚(氨基甲酸酯)芯吸性。
[0024]本文所述的一些过滤介质与包含以下拒水添加剂的过滤介质相比可以表现出改善的特性：所述拒水添加剂包含可观量的氟和/或缺少呈包含三个或更多个碳原子的碳链形式的拒水官能团。例如，在一些实施方案中，本文所述的过滤介质包括较少(或零个)受政府机构某些规定约束的组分。这样的过滤介质可以表现出与包含这样规定的拒水添加剂的过滤介质相当的性能或比包含这样规定的拒水添加剂的过滤介质更好的性能。与包含其他类型的非氟化拒水添加剂例如缺少呈包含三个或更多个碳原子的碳链形式的官能团的非氟化拒水添本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种过滤介质，包括：非织造纤维网；和拒水添加剂，其中：所述拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团；每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基；每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合；所述过滤介质的γ大于6；以及所述过滤介质的拒水性大于4英寸H2O。2.一种过滤介质，包括：非织造纤维网；第一拒水添加剂；和第二拒水添加剂，其中：所述第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团；所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基；所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合；以及所述第二拒水添加剂包括氟化聚合物、氟化低聚物和/或氟化单体。3.一种过滤介质，包括：非织造纤维网；第一拒水添加剂；和氟化树脂，其中：所述第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团；所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基；以及所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。4.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂与所述非织造纤维网中的至少一部分纤维结合。5.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂分散在整个纤维网中。6.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂定位在所述纤维网的表面上。7.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为全氟聚(醚)。8.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为氟化聚(氨基甲酸酯)。9.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物包含复数个氟化侧
链。10.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化侧链包含结构
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。11.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中n为3至4，m≥1，R为原子或原子团，以及y≥0。12.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中m＝2n+1。13.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化侧链包含结构
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(CF2)
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CF3。14.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中n为2至3。15.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物的分子量大于或等于169g/mol且小于或等于200kg/mol。16.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为均聚物。17.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为共聚物。18.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述共聚物为无规共聚物。19.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述共聚物为嵌段共聚物和/或有规嵌段共聚物。20.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物的所有重复单元都是氟化的。21.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物包含未氟化的重复单元。22.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述第一拒水添加剂和所述第二拒水添加剂的总重量的大于或等于1重量％且小于或等于100重量％。23.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述第一拒水添加剂和所述第二拒水添加剂的总重量的大于或等于20重量％且小于或等于80重量％。24.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述过滤介质的大于或等于0.01重量％且小于或等于50重量％。25.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述金属为钛、锆和/或铝。26.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂为硅烷、钛酸酯/盐、锆酸酯/盐和/或铝酸酯/盐的反应产物。27.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述反应为水解反应。28.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述反应为缩合反应。29.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂与所述非织造纤维网中的至少一部分纤维结合。30.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(硅氧烷)。31.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(硅氮烷)。32.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(丙烯酸酯)。33.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(氨基甲酸酯)。34.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(醚)。35.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(脲)。36.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(酯)。37.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(碳化二亚胺)。
38.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为包含金属原子、可水解官能团和拒水官能团的物质的水解产物。39.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包括硅醇、硅醇盐、硅氧烷和/或硅醚。40.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包括低聚物。41.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地包含小于或等于30个碳原子。42.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为未经取代的。43.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为经取代的。44.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述取代包括芳基。45.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为直链官能团。46.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为支化官能团。47.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为超支化官能团。48.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包含与共同原子键合的两个或更多个拒水官能团。49.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述原子为碳原子、硅原子、钛原子、锆原子和/或铝原子。50.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的两个或更多个官能团包括两个或更多个相同的官能团。51.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的两个或更多个官能团包括两个或更多个不同的官能团。52.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂包含一个或更多个极性的不可水解基团。53.根据任一前述权利要求所述的过滤...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米特里，
申请(专利权)人：霍林斯沃思和沃斯有限公司，
类型：发明
国别省市：