纳米粒子改性聚苯硫醚滤料的制造方法技术

本发明专利技术公开一种纳米粒子改性聚苯硫醚滤料的制造方法，包括重量百分比为８３％～９９％的聚苯硫醚纤维滤料、０．５％～１５％的纳米粒子和０．５％～２．０％的抗氧剂，包括如下步骤：（１）将前述纳米粒子和抗氧剂分散成乳液，制成抗氧化纳米乳液；（２）将前述抗氧化纳米乳液浸泡或喷涂在聚苯硫醚纤维滤料上；（３）在真空鼓风设备中进行干燥处理。此方法可使得加工后的聚苯硫醚滤料具有抗氧化耐高温的性能，延长使用时间。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学领域，特别涉及一种对聚苯硫醚滤料进行处理而 提高其抗氧化耐高温性能的方法。
技术介绍
聚苯硫醚(pps)是一种综合性能优异的热塑性结晶聚合物，具有良好的流动性、成型加工性、耐药品性、阻燃性、刚性和才莫量，尺寸稳定性高，电气性能优良。聚苯碌u醚纤维具有优良的耐温性、耐腐 蚀、阻燃性和良好的力学性能，并具有耐老化、抗辐射、无毒等特性。 由聚苯硫醚纤维制备的环保过滤材料，是气相过滤和液相过滤不可替代的材料。用pps纤维制成的针刺过滤毡被广泛应用到发电、钢铁、水泥、垃圾焚烧炉等燃煤锅炉高温烟气除尘过滤上。这种类型的高温烟气中氧含量一般为7%左右，最高含氧量能达到14%左右，高温烟气 的温度一般是在160°c ~180°c，瞬时可能达到200。c以上，在很多的 使用设计中，都要求聚苯硫醚滤袋在此环境中使用寿命达到3年以 上。但是在这样的长时间强氧化氛围中，聚苯硫醚就更容易发生硫键 被氧化，极易与空气中的氧气发生热氧化交联反应，使得pps大分子 发生降解、断裂，宏观表现为过滤材料老化、除尘过滤效果下降、破 损、使用寿命大大减小，严重影响了滤袋的使用。针对pps纤维滤料在高温容易热氧化交联而造成老化的缺陷，中国专利CN200610134654. 9采用不同的改性剂与聚苯碌^醚树脂在高速 混合机内进行高速混合，经干燥处理后的混合料置于双螺杆挤出机内 熔融造粒，制成改性的聚苯硫醚树脂，有明显提高PPS的抗氧化效果。 中国专利CN200610096711. 9则采用50 ~ 80 %重量比的聚苯碌b醚和 2 0 % ~ 5 0 %重量比的聚酰胺或聚酯制备一种大直径耐高温聚苯硫醚 共混纤维。聚酰胺的添加可以有效提高滤料的热稳定性和抗氧化性 能。中国专利CN200710171182. 9提供了 一种改性聚苯石克醚纤维及其 制备方法，经过表面处理的纳米二氧化硅0. 2 ~ 2份与100份重量比 的聚苯硫醚经过双螺杆挤出制备改性聚苯硫醚树脂，并采用了特定的 纺丝工艺制备聚苯石危醚纤维，纤维的力学性能得到改善，同时还^^高 了纤维的光泽度、抗氧化性能。虽然目前有多种专利技术专利用于改善聚苯硫醚的抗氧化性，但是其 效果不佳，工艺复杂而且增加了聚苯硫醚滤袋的成本，因此，还无法 获得广泛的应用。而纳米粒子对聚苯硫醚滤料进行改性，提高耐高温 性能、抗氧化性能的专利技术专利未见任何报道和申请。
技术实现思路
本专利技术的主要目的，在于提供一种纳米粒子改性聚苯硫醚滤料的 制造方法，其可使得加工后的聚苯硫醚滤料具有抗氧化耐高温的性 能，延长使用时间。为了达成上述目的，本专利技术的解决方案是一种，包括重量百分比为 83% ~ 99%的聚#^危醚纤维滤料、0. 5% ~ 15°/。的纳米粒子和0. 5% ~ 2. 0% 的抗氧剂，包括如下步骤(1)将前述纳米粒子和抗氧剂分散成乳液，制成抗氧化纳米乳液；(2)将前述抗氧化纳米乳液浸泡或喷涂 在聚苯硫醚纤维滤料上；(3)在真空鼓风设备中进行干燥处理。上述纳米粒子为纳米二氧化钛、二氧化硅、蒙脱土、云母粉中的 一种或者是两种及两种以上的混合物，且该纳米粒子的粒径为20纳 米~ 80纳米。上述抗氧剂为IR1010、抗氧剂1076、抗氧剂168、受阻酚类抗 氧剂的 一种或者是多种的混合物。上述纳米乳液的制备过程为将以重量份计1 ~ 3份偶联剂溶解 在50份分散溶剂中，再加入前述纳米粒子，在温度为30 6(TC下强 烈搅拌1 ~ 4小时，且该纳米乳液的含量为10 ~ 60°/。。上述偶联剂为硅烷偶联剂或者是钛酸酯偶联剂。上述分散溶剂为乙醇或质量浓度为40°/ ~ 95%的乙醇-水溶液。上述用于喷涂的抗氧化纳米乳液的制备方法为将以重量份计的 10份纳米乳液分散在20 - 80份水中，加热到温度为30-5(TC，强烈 搅拌O. 5~4小时，再加入0. 5 ~ 2份的抗氧剂，在温度25-6(TC下 强烈搅拌0. 5 ~8小时。上述喷涂制成改性聚苯硫醚滤料的步骤为(1 )剪取以重量份 计lOO份的聚苯碌Jt滤料，平铺展开后，将前述抗氧化纳米乳液利用 高压喷枪均匀喷涂在聚苯硫醚滤料上，喷枪的压力为0. 5 2MPa,喷 涂量为2 ~ 50ml/分钟；(2 )将前述聚苯硫醚滤料放置于80 ~ 150°C 的烘箱中，鼓风干燥0. 5~24小时，将烘箱温度降低到20~50°C， 保持0. 2~3小时。上述用于浸泡的抗氧化纳米乳液的制备方法为将以重量份计的 20份纳米粒子乳液*在50 ~ 150份水中，加热到温度为30 ~ 50°C ， 强烈搅拌O. 5~4小时，加入0. 5~2份的抗氧剂，在温度25 6(TC下强烈搅拌O. 5~8小时。上述浸泡制成改性聚苯硫醚滤料的步骤为(1)剪取以重量份 计IOO份的聚苯硫醚滤料，浸泡在前述抗氧化纳米乳液中，充分浸泡 后，通过轧车控制成滤料湿态增重率在60%~90%之间，重复1 5次 浸轧；(2 )将前述浸轧过的聚苯^^醚滤辨-;故置于7 0 ~ 14 (TC烘箱中， 鼓风干燥O. 5~30小时，将烘箱温度降低到20~50°C,保持O. 2~3 小时。上述聚苯硫醚滤料所使用的纤维的纤度是85 ~ 91dtex.采用上述方案后，本专利技术通过将纳米乳液和抗氧剂涂敷在聚苯硫 醚滤料表面，隔绝氧气与聚苯硫醚的直接接触，减少和延緩高温下氧 气对聚苯硫醚滤料的氧化，降低滤料的老化降解，从而提高了聚苯硫 醚滤料耐热性能以及抗氧化效果，延长了使用时间，使得改性后的聚 恭琉醚滤料能在氧气含量达到20%,温度为190 21(TC环境中连续使 用，可耐热27(TC;抗氧化纳米粒子不仅屏蔽聚苯碌u醚大分子中的弱 键，防止被氧化，还能提供聚苯硫醚滤料的力学性能，制备工艺简单， 操作简便，无需特殊的设备，并且不对滤料的过滤效果以及透气量有 明显影响。在氧气含量20%左右、温度分别为19(TC、 21(TC环境中 15天，滤料的拉伸强度保持率可达到95%，与不经改性的聚苯硫醚滤 料(其拉伸强度保持率为75%)比较有明显提高，滤料的抗氧化耐高 温性能得到改善，说明本专利技术方法所采用的抗氧化纳米粒子乳液涂敷 在聚苯硫醚滤料上，能起到隔绝氧气，减少滤料在高温中被氧化交联 和降解，从而获得比较高的拉伸强度保持率。具体实施例方式7具体实施例1将以重量份计的1份硅烷偶联剂溶解在50份的乙醇溶剂中，在 温度为45。C下机械搅拌2小时，加入10份的纳米二氧化硅，在温度 为35。C下强烈搅拌2小时，后将1份抗氧剂1076和50份水加入混 合乳液中，在温度为4(TC下强烈搅拌3小时。将抗氧化纳米粒子乳 液移入高压喷枪中，将乳液以20ml/分钟的速度喷涂在IOO份的聚苯 硫醚滤料上，喷涂结束后将滤料放置于IOO'C烘箱中，鼓风干燥4小 时，将烘箱温度降低到3(TC,保持1小时，即获得耐高温聚苯硫醚 滤料。具体实施例2将以重量份计的2份硅烷偶联剂溶解在75份乙醇溶剂中，在温 度为45。C下机械搅拌2小时，加入15份纳米二氧化硅，在温度为" 。C下强烈搅拌3小时，后将1. 5份IR1010和55份水加入混合乳液中， 在温度为40度下强烈搅拌4小时。将抗氧化纳米粒子乳液移入高压 喷枪中，将乳液以30ml/分钟的速度喷涂在100份的聚苯碌u醚滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纳米粒子改性聚苯硫醚滤料的制造方法，其特征在于：包括重量百分比为８３％～９９％的聚苯硫醚纤维滤料、０．５％～１５％的纳米粒子和０．５％～２．０％的抗氧剂，包括如下步骤：　（１）将前述纳米粒子和抗氧剂分散成乳液，制成抗氧化纳米乳液； 　（２）将前述抗氧化纳米乳液浸泡或喷涂在聚苯硫醚纤维滤料上；　（３）在真空鼓风设备中进行干燥处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张水洞，罗祥波，蔡伟龙，郑锦森，洪丽美，郑智宏，
申请(专利权)人：厦门三维丝环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：92[中国|厦门]