具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品技术

本发明专利技术为克服现有平板陶瓷膜膜层硬不高且较为粗糙，耐污性能较差，并影响平板陶瓷膜的合格率以及稳定运行周期的问题，提供一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品

【技术实现步骤摘要】
具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品


[0001]本专利技术涉及分离膜产品
，尤其涉及一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品
。

技术介绍

[0002]目前，平板陶瓷膜在产品应用端的质保期限都要求超过5年，甚至达到
10
年
。
然而，市面上的平板陶瓷膜膜层莫氏硬度在
2~3
左右，膜层硬度不高导致平板陶瓷膜生产过程中上下料工序时容易出现剐蹭等情况，降低了平板陶瓷膜的合格率
。
同时，平板陶瓷膜运输
、
转运过程中也易出现剐蹭
、
破损等情况，使得平板陶瓷膜的过滤功能丧失
。
并且，平板陶瓷膜在运行过程中由于长期曝气冲刷也会导致厚度为
10~50
μ
m
的膜层发生磨损，以致出现泄漏导致过滤不达标的情况
。
[0003]另一方面，市面上的平板陶瓷膜膜层都较为粗糙，污染物质容易吸附和粘结在膜层表面形成密实且不可逆的污染，导致无法通过简单的反洗手段清洗恢复，这也导致陶瓷平板膜无法长期稳定运行
。

技术实现思路

[0004]本专利技术为克服现有平板陶瓷膜膜层硬不高且较为粗糙，耐污性能较差，并影响平板陶瓷膜的合格率以及稳定运行周期的问题，提供一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品
。
本专利技术通过采用凝胶化的硅溶胶改善膜层表面粒子的堆积状态，从而获得高硬度且非常光滑的膜层，改善平板陶瓷膜膜层的抗污染性能，保证了平板陶瓷膜的合格率以及稳定运行周期
。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：步骤
S1
，对硅溶胶进行凝胶化处理，得到果冻状硅溶胶；步骤
S2
，将所述果冻状硅溶胶与氧化铝粉体
、
润滑油
、
分散剂
、
润滑剂
、
增稠剂
、
消泡剂和水混合，配置膜层浆料；步骤
S3
，采用喷涂
、
刷涂或者浸涂方式，将所述膜层浆料涂覆于平板陶瓷膜支撑体的表面，干燥后烧结，得到具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜
。
[0006]进一步地，所述步骤
S1
中，对硅溶胶进行凝胶化处理得到果冻状硅溶胶的具体过程包括：步骤
S11
，在搅拌状态下，将硅溶胶与磷酸盐或者硝酸盐混合；步骤
S12
，维持搅拌状态，向所述步骤
S11
中的混合物中加入或者不加入纯碱或者水玻璃，继续搅拌预设时长后停止搅拌，混合物逐渐凝胶化，得到所述果冻状硅溶胶
。
[0007]进一步地，所述硅溶胶的固含量为
10~30%
；和
/
或，所述磷酸盐为六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠；
和
/
或，所述硝酸盐为硝酸钠或者硝酸钾；和
/
或，所述硅溶胶
、
所述磷酸盐或者所述硝酸盐以及所述纯碱或者所述水玻璃的重量比为
5~15
：
0.1~1
：
0~1。
[0008]进一步地，所述步骤
S12
中继续搅拌预设时长为
1~30min。
[0009]进一步地，所述步骤
S2
中，以氧化铝粉体重量按照
100%
计，各原料占氧化铝粉体重量的占比为：氧化铝粉体，
100%
；果冻状硅溶胶，
5~20%
；润滑油，
0.1~1%
；分散剂，
0.1~1%
；润滑剂，
0.01~0.1%
；增稠剂，
0.1~1%
；消泡剂，
0.1~1%
；水，
100~200%。
[0010]进一步地，所述氧化铝粉体的
D50
粒径为
0.9~2.6
μ
m
；和
/
或，所述润滑油为桐油
、
白油
、
棕榈油
、
甘油
、
油酸
、
硬脂酸钠中的一种或者多种；和
/
或，所述分散剂为聚丙烯酰胺
、
聚乙烯吡咯烷酮
、
聚乙烯醇
、
聚乙二醇中的一种或者多种；和
/
或，所述润滑剂为聚环氧乙烷
、
聚乙烯醇
、
聚乙二醇中的一种或者多种；和
/
或，所述增稠剂为羧甲基纤维素
、
羟乙基纤维素
、
羟丙基甲基纤维素中的一种或者多种；和
/
或，所述消泡剂为硅烷类消泡剂
。
[0011]进一步地，所述步骤
S2
中配置膜层浆料的具体过程包括：步骤
S21
，将氧化铝粉体
、
果冻状硅溶胶
、
润滑油
、
分散剂
、
润滑剂
、
增稠剂和水放入球磨机内球磨分散，球磨分散预设时长；步骤
S22
，对所述步骤
S21
中球磨分散后的浆料进行过滤，加入消泡剂，然后利用高速搅拌机继续高速搅拌预设时长，得到膜层浆料
。
[0012]进一步地，所述步骤
S21
中球磨分散预设时长为
1.5~7h
；和
/
或，所述步骤
S21
中利用高速搅拌机继续高速搅拌预设时长为
5~30min。
[0013]进一步地，所述步骤
S3
中烧结温度
1200~1300℃
，烧结时长
2~2.5h。
[0014]基于同样的专利技术构思，平板陶瓷膜产品，由前述的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法制得；所述平板陶瓷膜膜层莫氏硬度
3~6
，膜层表面粗糙度
1~3。
[0015]本专利技术的有益效果是：本专利技术为克服现有平板陶瓷膜膜层硬不高且较为粗糙，耐污性能较差，并响平板陶瓷膜的合格率以及稳定运行周期的问题，提供一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法及产品
。
本专利技术中的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，先将硅溶胶进行凝胶化处理得到果冻状硅溶胶，然后再由果冻状硅溶胶与氧化铝粉体等原料混合配置
成膜层浆料，最终烧结后得到具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜
。
由于硅溶胶进行了凝胶化处理，纳米二氧化硅粒子转变为大粒径的支链状或者串珠状的二氧化硅聚集体，然后该支链状或者串珠状的二氧化硅聚集体与氧化铝粉体等混合支撑膜层浆本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：步骤
S1
，对硅溶胶进行凝胶化处理，得到果冻状硅溶胶；步骤
S2
，将果冻状硅溶胶与氧化铝粉体
、
润滑油
、
分散剂
、
润滑剂
、
增稠剂
、
消泡剂和水混合，配置膜层浆料；步骤
S3
，采用喷涂
、
刷涂或者浸涂方式，将膜层浆料涂覆于平板陶瓷膜支撑体的表面，干燥后烧结，得到具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜
。2.
根据权利要求1所述的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述步骤
S1
中，对硅溶胶进行凝胶化处理得到果冻状硅溶胶的具体过程包括：步骤
S11
，在搅拌状态下，将硅溶胶与磷酸盐或者硝酸盐混合；步骤
S12
，维持搅拌状态，向所述步骤
S11
中的混合物中加入或者不加入纯碱或者水玻璃，继续搅拌预设时长后停止搅拌，混合物逐渐凝胶化，得到所述果冻状硅溶胶
。3.
根据权利要求2所述的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述硅溶胶的固含量为
10~30%
；和
/
或，所述磷酸盐为六偏磷酸钠或者三聚磷酸钠；和
/
或，所述硝酸盐为硝酸钠或者硝酸钾；和
/
或，所述硅溶胶
、
所述磷酸盐或者所述硝酸盐以及所述纯碱或者所述水玻璃的重量比为
5~15
：
0.1~1
：
0~1。4.
根据权利要求2或3所述的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述步骤
S12
中继续搅拌预设时长为
1~30min。5.
根据权利要求1所述的具有高硬度光滑膜层的平板陶瓷膜的制备方法，其特征在于，所述步骤
S2
中，以氧化铝粉体重量按照
100%
计，各原料占氧化铝粉体重量的占比为：氧化铝粉体，
100%
；果冻状硅溶胶，
5~20%
；润滑油，
0.1~1%
；分散剂，
0.1~1%
；润滑剂，
0.01~0.1%
；增稠剂，
0.1~1%
；消泡剂，
0.1~1%
；水，
100~200%。6.
根据权利要求
1~3、5
中任意一项所述的具有高...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋远洋，李新星，李兴博，刘贤龙，谢华权，
申请(专利权)人：雅安沃克林环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：