System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种MBBR填料组合物制造技术_技高网

一种MBBR填料组合物制造技术

技术编号:40121850 阅读:8 留言:0更新日期:2024-01-23 20:46
本发明专利技术属于MBBR填料技术领域,涉及一种MBBR填料组合物。所述MBBR填料原料组分按重量份数计,包含:100份聚烯烃、5‑30份氨基封端聚脲或聚氨酯、2‑10份马来酸酐接枝聚烯烃以及0‑10份任选的助剂;所述氨基封端聚脲或聚氨酯中含有由二氨基蒽醌形成的第一嵌段。本发明专利技术提供的MBBR填料组合物,其基材中马来酸酐接枝聚烯烃与氨基封端聚脲或聚氨酯的氨基发生反应,部分形成交联结构,再与聚烯烃形成一定的半互穿聚合物网络结构,从而使得填料具有较高的机械强度、抗冲击性能和耐磨性能;同时由于氨基封端聚脲或聚氨酯与马来酸酐接枝聚烯烃反应,提高了氨基封端聚脲或聚氨酯与聚烯烃的相容性,进而提高了填料的水处理效能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于mbbr填料,涉及一种mbbr填料组合物。


技术介绍

1、移动床生物膜反应器(mbbr)兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点,是一种新型高效的污水处理方法。由于其具有结构紧凑、操作简单、运行稳定和反应速度快的优点,在污水处理工艺领域发挥着重要作用。mbbr技术的工艺关键在于填料的选择,一方面,填料能在一定程度上节省时间和节约能耗,在运行过程中相互碰撞以提高气液传质和处理效能;另一方面,填料的组成材质和结构特性会影响其机械性能和耐磨性能,进而影响填料的使用寿命。

2、根据工艺和使用性能,mbbr填料需要满足容积负荷高、使用寿命长、良好亲水性和生物亲和性的基本特点,同时还要具备较高的机械强度、抗冲击性能和耐磨性等。目前,市面上可见的mbbr填料多由聚乙烯、聚丙烯、聚氨酯等有机高分子制成,其具有较高的孔隙率和密度接近于水的特性,且成本经济实惠,是一种很有前景的mbbr填料。然而,市面上可见的有机高分子mbbr填料普遍存在着机械强度和耐磨性能差的问题,直接影响水处理效能以及填料的使用寿命,严重制约着mbbr工艺处理效率。因此,如何获得具备高机械强度及良好水处理效能的mbbr填料,已经成为亟待解决的问题。


技术实现思路

1、本专利技术的目的在于为了克服现有的mbbr填料的机械强度和耐磨性能差的缺陷,而提供一种mbbr填料组合物。该mbbr填料组合物具有较高的机械强度、抗冲击性能和耐磨性,同时具有良好的水处理效能。

2、本专利技术的专利技术人经过深入研究之后发现,将氨基封端聚脲或聚氨酯以及马来酸酐接枝聚烯烃引入mbbr填料组合物中,这两种特定的结构不仅改善了填料的机械强度、抗冲击性能和耐磨性能,还有效提高了填料的水处理效率。推测其原因,可能是由于:基材中马来酸酐接枝聚烯烃与氨基封端聚脲或聚氨酯的氨基发生反应,部分形成交联结构,再与聚烯烃形成一定的半互穿聚合物网络结构,从而使得填料具有较高的机械强度、抗冲击性能和耐磨性能;同时由于氨基封端聚脲或聚氨酯与马来酸酐接枝聚烯烃反应,提高了氨基封端聚脲或聚氨酯与聚烯烃的相容性,由此能够改善挂膜效率,进而提高了填料的水处理效能。基于此,完成了本专利技术。

3、具体地,本专利技术提供了一种mbbr填料组合物,其中,原料组分按重量份数计,所述mbbr填料组合物包含:100份聚烯烃、5-30份氨基封端聚脲或聚氨酯、2-10份马来酸酐接枝聚烯烃以及0-10份任选的助剂;

4、所述氨基封端聚脲或聚氨酯中含有由二氨基蒽醌形成的第一嵌段。

5、在一种优选实施方式中,所述聚烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯中的一种的均聚物或两种及以上组合的共聚物。

6、在一种优选实施方式中,所述氨基封端聚脲或聚氨酯还含有由二元醇形成的第二嵌段,所述第一嵌段和所述第二嵌段交替排列,所述相邻的第一嵌段和所述第二嵌段由氨基甲酸酯键相连;

7、所述二元醇选自聚醚二元醇、聚酯二元醇和烷基二醇中的至少一种。

8、在一种优选实施方式中,所述氨基封端聚脲或聚氨酯按照如下方法制备:将二异氰酸酯和所述二氨基蒽醌进行反应制备预聚体,所述预聚体与二元醇进行缩聚反应,再加入二胺化合物,搅拌混合,进行扩链和/或封端反应,收集固体,清洗,干燥,即得氨基封端聚脲或聚氨酯。

9、在一种优选实施方式中,所述二元醇选自聚醚二元醇、聚酯二元醇和烷基二醇中的至少一种。

10、在一种优选实施方式中,所述二胺化合物的通式为nh2rnh2,其中r选自c2-c24的亚烷基和c2-c24取代烷基中的一种或多种。

11、在一种优选实施方式中,所述二异氰酸酯和所述二氨基蒽醌的摩尔比为1:(0.5-0.9)。

12、在一种优选实施方式中,所述二异氰酸酯的摩尔数与所述二氨基蒽醌和所述二元醇的摩尔数的和的比例为1:(0.9-0.95)。

13、在一种优选实施方式中,所述二异氰酸酯的摩尔数与所述二胺化合物的摩尔数的比例为1:(1.1-5)。

14、在一种优选实施方式中,所述氨基封端聚脲或聚氨酯制备的反应条件包括真空条件下,温度为70-100℃,时间为1-10h。

15、在一种优选实施方式中,所述聚醚二元醇和聚酯二元醇的平均分子量为400-20000。

16、在一种优选实施方式中,所述烷基二醇为c12-c36的烷基二醇。

17、在一种优选实施方式中,所述二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯以及四甲基二甲苯二异氰酸酯中的至少一种。

18、在一种优选实施方式中,所述二氨基蒽醌选自1,2-二氨基蒽醌、1,3-二氨基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌和2,6-二氨基蒽醌中的一种或几种组合物。

19、在一种优选实施方式中,所述马来酸酐接枝聚烯烃选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯以及马来酸酐接枝聚乙丙橡胶中的至少一种。

20、在一种优选实施方式中,所述马来酸酐接枝聚烯烃的接枝率为0.5-5wt%。

21、在一种优选实施方式中,所述助剂选自生物活性剂、电荷补充剂、电荷分散剂、增韧剂以及无机填料中的一种或几种。

22、本专利技术提供的mbbr填料组合物相对于市面上现有的mbbr填料具有更好的水处理效能,更强的机械强度、抗冲击性能和耐磨性能,具有优异的可靠性。

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【技术保护点】

1.一种MBBR填料组合物,其特征在于,原料组分按重量份数计,所述MBBR填料组合物包含:100份聚烯烃、5-30份氨基封端聚脲或聚氨酯、2-10份马来酸酐接枝聚烯烃以及0-10份任选的助剂;

2.根据权利要求1所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述聚烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯中的一种的均聚物或两种及以上组合的共聚物。

3.根据权利要求1所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述氨基封端聚脲或聚氨酯还含有由二元醇形成的第二嵌段,所述第一嵌段和所述第二嵌段交替排列,所述相邻的第一嵌段和所述第二嵌段由氨基甲酸酯键相连;

4.根据权利要求1所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述氨基封端聚脲或聚氨酯按照如下方法制备:将二异氰酸酯和所述二氨基蒽醌进行反应制备预聚体,所述预聚体与二元醇进行缩聚反应,再加入二胺化合物,搅拌混合,进行扩链和/或封端反应,收集固体,清洗,干燥,即得氨基封端聚脲或聚氨酯;

5.根据权利要求3或4的任意一项所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述聚醚二元醇和聚酯二元醇的平均分子量为400-20000。

6.根据权利要求3或4的任意一项所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述烷基二醇为C12-C36的烷基二醇。

7.根据权利要求4所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述二异氰酸酯选自2,4-甲苯二异氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二异氰酸酯、1,6-己二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、三甲基己烷二异氰酸酯以及四甲基二甲苯二异氰酸酯中的至少一种。

8.根据权利要求4所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述二氨基蒽醌选自1,2-二氨基蒽醌、1,3-二氨基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌和2,6-二氨基蒽醌中的一种或几种组合物。

9.根据权利要求1所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述马来酸酐接枝聚烯烃选自马来酸酐接枝聚乙烯、马来酸酐接枝聚丙烯以及马来酸酐接枝聚乙丙橡胶中的至少一种;所述马来酸酐接枝聚烯烃的接枝率为0.5-5wt%。

10.根据权利要求1所述的MBBR填料组合物,其特征在于,所述助剂选自生物活化剂、电荷补充剂、电荷分散剂、增韧剂以及无机填料中的一种或几种。

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【技术特征摘要】

1.一种mbbr填料组合物,其特征在于,原料组分按重量份数计,所述mbbr填料组合物包含:100份聚烯烃、5-30份氨基封端聚脲或聚氨酯、2-10份马来酸酐接枝聚烯烃以及0-10份任选的助剂;

2.根据权利要求1所述的mbbr填料组合物,其特征在于,所述聚烯烃选自乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-辛烯和4-甲基-1-戊烯中的一种的均聚物或两种及以上组合的共聚物。

3.根据权利要求1所述的mbbr填料组合物,其特征在于,所述氨基封端聚脲或聚氨酯还含有由二元醇形成的第二嵌段,所述第一嵌段和所述第二嵌段交替排列,所述相邻的第一嵌段和所述第二嵌段由氨基甲酸酯键相连;

4.根据权利要求1所述的mbbr填料组合物,其特征在于,所述氨基封端聚脲或聚氨酯按照如下方法制备:将二异氰酸酯和所述二氨基蒽醌进行反应制备预聚体,所述预聚体与二元醇进行缩聚反应,再加入二胺化合物,搅拌混合,进行扩链和/或封端反应,收集固体,清洗,干燥,即得氨基封端聚脲或聚氨酯;

5.根据权利要求3或4的任意一项所述的mbbr填料组合物,其特征在于,所述聚醚二元醇和聚酯...

【专利技术属性】
技术研发人员:严丙轩严滨林楚潮马林
申请(专利权)人:厦门理工学院
类型:发明
国别省市:

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