本發(fā)明屬于過濾材料技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種防靜電微孔納米纖維材料。
背景技術(shù):
多孔材料為具有使流體能夠易于通過的多孔結(jié)構(gòu)的材料。微孔材料通常具有如下的孔:所述孔的有效直徑通常為通過孔的分子的平均自由程的至少數(shù)倍,即從數(shù)微米低至約100埃(0.01微米)。由這種微孔材料制得的隔膜通常為不透明的,即使是當(dāng)隔膜由初始透明的材料制得時(shí),因?yàn)楦裟け砻婧蛢?nèi)部孔結(jié)構(gòu)散射可見光。微孔材料在過濾方面具有天生的優(yōu)異性,同時(shí)也是其運(yùn)用作為廣泛的地方,然而,帶靜電的灰塵往往會(huì)堵塞微孔材料,降低材料使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種防靜電微孔納米纖維材料,本發(fā)明的微孔纖維材料不僅分布均勻、耐腐蝕、耐沖擊、防靜電效果佳等優(yōu)點(diǎn),而且制備流程簡潔,易于操作,節(jié)省原材料,適宜推廣。
一種防靜電微孔納米纖維材料,其配方如下:
聚乙烯纖維11-20份、聚丙烯4-10份、丙綸纖維4-8份、溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物13-17份、增塑劑1-3份,發(fā)泡劑2-15份,活性劑1-2份、抗靜電劑3-6份。
所述抗靜電劑采用乙氧基月桂酷胺或甘油-硬脂酸酯。
所述增塑劑采用鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)、鄰苯二甲酸二仲辛酯(DCP)、鄰苯二甲酸二環(huán)己酯(DCHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)中 的一種。
所述發(fā)泡劑采用偶氮二甲酰胺(AC)、4,4'-氧雙苯磺酰肼(OBSH)中的一種。
所述活性劑采用氧化鋅、硬脂酸、硬脂酸鋅中的一種或多種。
所述防靜電微孔納米纖維材料的制備方法,其步驟如下:
步驟1,將活性劑、聚乙烯纖維、聚丙烯和丙綸纖維放入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行低壓攪拌反應(yīng);
步驟2,將溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物和增塑劑放入高壓反應(yīng)釜中,梯度加壓加溫反應(yīng);
步驟3,高壓反應(yīng)釜泄壓后,加入發(fā)泡劑,然后曝氣攪拌,混合均勻;
步驟4,將步驟3中的高壓反應(yīng)釜內(nèi)的樹脂進(jìn)行靜電紡絲,得到納米纖維材料;
步驟5,將抗靜電劑浸泡至乙醇水溶液中,形成抗靜電浸泡液;
步驟6,將納米纖維材料浸泡至抗靜電浸泡液中,然后自然晾干;
步驟7,將步驟6的納米纖維材料放入高壓反應(yīng)釜中,通入超臨界流體并升溫、加壓使其變?yōu)槌R界狀態(tài),當(dāng)超臨界流體在預(yù)硫化物膠中達(dá)到飽和后,采用快速降壓法,制得防靜電微孔納米纖維材料。
所述步驟1中的低壓范圍0.1-0.3MPa,攪拌速度300-500r/min,反應(yīng)時(shí)間為20-40min。
所述步驟2中的梯度加壓加溫方式為:在壓力0.3-0.4MPa,溫度50-60℃下反應(yīng)30-50min,在壓力0.8-1.0MPa,溫度75-80℃下反應(yīng)20-40min,在壓力1.5-1.8MPa,溫度100-105℃條件下反應(yīng)2-4h。
所述步驟3中的曝氣攪拌速度為500-800r/min,曝氣速度為1.0-2.5mL/min。
所述步驟5中的乙醇水溶液中乙醇含量為80-100%,乙醇水溶液與抗靜電劑的質(zhì)量比為15-40。
所述步驟7中的超臨界流體為二氧化碳或氮?dú)猓鰤毫?-30 MPa,溫度為40-140℃。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
1、本發(fā)明解決了帶靜電的灰塵往往會(huì)堵塞微孔材料的問題,大大提高了材料使用壽命。
2、本發(fā)明解決了易老化和使用壽命短的缺陷,以實(shí)現(xiàn)耐高溫性能好、不易老化和使用壽命長的優(yōu)點(diǎn)。
3、本發(fā)明的微孔纖維材料不僅分布均勻、耐腐蝕、耐沖擊、防靜電效果佳等優(yōu)點(diǎn),而且制備流程簡潔,易于操作,節(jié)省原材料,適宜推廣。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步描述:
實(shí)施例1
一種防靜電微孔納米纖維材料,其配方如下:
聚乙烯纖維11份、聚丙烯4份、丙綸纖維4份、溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物13份、增塑劑1份,發(fā)泡劑2份,活性劑1份、抗靜電劑3份。
所述抗靜電劑采用乙氧基月桂酷胺。
所述增塑劑采用鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)。
所述發(fā)泡劑采用偶氮二甲酰胺。
所述活性劑采用氧化鋅。
所述防靜電微孔納米纖維材料的制備方法,其步驟如下:
步驟1,將活性劑、聚乙烯纖維、聚丙烯和丙綸纖維放入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行低壓攪拌反應(yīng);
步驟2,將溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物和增塑劑放入高壓反應(yīng)釜中,梯度加壓加溫反應(yīng);
步驟3,高壓反應(yīng)釜泄壓后,加入發(fā)泡劑,然后曝氣攪拌,混合均勻;
步驟4,將步驟3中的高壓反應(yīng)釜內(nèi)的樹脂進(jìn)行靜電紡絲,得到納米纖維材料;
步驟5,將抗靜電劑浸泡至乙醇水溶液中,形成抗靜電浸泡液;
步驟6,將納米纖維材料浸泡至抗靜電浸泡液中,然后自然晾干;
步驟7,將步驟6的納米纖維材料放入高壓反應(yīng)釜中,通入超臨界流體并升溫、加壓使其變?yōu)槌R界狀態(tài),當(dāng)超臨界流體在預(yù)硫化物膠中達(dá)到飽和后,采用快速降壓法,制得防靜電微孔納米纖維材料。
所述步驟1中的低壓范圍0.1MPa,攪拌速度300r/min,反應(yīng)時(shí)間為20min。
所述步驟2中的梯度加壓加溫方式為:在壓力0.3MPa,溫度50℃下反應(yīng)30min,在壓力0.8MPa,溫度75℃下反應(yīng)20min,在壓力1.5Pa,溫度100℃條件下反應(yīng)2h。
所述步驟3中的曝氣攪拌速度為500r/min,曝氣速度為1.0mL/min。
所述步驟5中的乙醇水溶液中乙醇含量為80%,乙醇水溶液與抗靜電劑的質(zhì)量比為15。
所述步驟7中的超臨界流體為二氧化碳,所述壓力為5MPa,溫度為40℃。
實(shí)施例2
一種防靜電微孔納米纖維材料,其配方如下:
聚乙烯纖維20份、聚丙烯10份、丙綸纖維8份、溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物17份、增塑劑3份,發(fā)泡劑15份,活性劑2份、抗靜電劑6份。
所述抗靜電劑采用甘油-硬脂酸酯。
所述增塑劑采用鄰苯二甲酸二仲辛酯(DCP)。
所述發(fā)泡劑采用4,4'-氧雙苯磺酰肼(OBSH)。
所述活性劑采用硬脂酸。
所述防靜電微孔納米纖維材料的制備方法,其步驟如下:
步驟1,將活性劑、聚乙烯纖維、聚丙烯和丙綸纖維放入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行低壓攪拌反應(yīng);
步驟2,將溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物和增塑劑放入高壓反應(yīng)釜中,梯度加壓加溫反應(yīng);
步驟3,高壓反應(yīng)釜泄壓后,加入發(fā)泡劑,然后曝氣攪拌,混合均勻;
步驟4,將步驟3中的高壓反應(yīng)釜內(nèi)的樹脂進(jìn)行靜電紡絲,得到納米纖維材料;
步驟5,將抗靜電劑浸泡至乙醇水溶液中,形成抗靜電浸泡液;
步驟6,將納米纖維材料浸泡至抗靜電浸泡液中,然后自然晾干;
步驟7,將步驟6的納米纖維材料放入高壓反應(yīng)釜中,通入超臨界流體并升溫、加壓使其變?yōu)槌R界狀態(tài),當(dāng)超臨界流體在預(yù)硫化物膠中達(dá)到飽和后,采用快速降壓法,制得防靜電微孔納米纖維材料。
所述步驟1中的低壓范圍0.3MPa,攪拌速度500r/min,反應(yīng)時(shí)間為40min。
所述步驟2中的梯度加壓加溫方式為:在壓力0.4MPa,溫度60℃下反應(yīng)50min,在壓力1.0MPa,溫度80℃下反應(yīng)40min,在壓力1.8MPa,溫度105℃條件下反應(yīng)4h。
所述步驟3中的曝氣攪拌速度為800r/min,曝氣速度為2.5mL/min。
所述步驟5中的乙醇水溶液中乙醇含量為100%,乙醇水溶液與抗靜電劑的質(zhì)量比為40。
所述步驟7中的超臨界流體為氮?dú)?,所述壓力?0 MPa,溫度為140℃。
實(shí)施例3
一種防靜電微孔納米纖維材料,其配方如下:
聚乙烯纖維16份、聚丙烯7份、丙綸纖維6份、溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物15份、增塑劑2份,發(fā)泡劑8份,活性劑1份、抗靜電劑5份。
所述抗靜電劑采用乙氧基月桂酷胺。
所述增塑劑采用鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)。
所述發(fā)泡劑采用偶氮二甲酰胺(AC)。
所述活性劑采用硬脂酸鋅。
所述防靜電微孔納米纖維材料的制備方法,其步驟如下:
步驟1,將活性劑、聚乙烯纖維、聚丙烯和丙綸纖維放入高壓反應(yīng)釜中進(jìn)行低壓攪拌反應(yīng);
步驟2,將溴化異丁烯-對甲基苯乙烯共聚物和增塑劑放入高壓反應(yīng)釜中,梯度加壓加溫反應(yīng);
步驟3,高壓反應(yīng)釜泄壓后,加入發(fā)泡劑,然后曝氣攪拌,混合均勻;
步驟4,將步驟3中的高壓反應(yīng)釜內(nèi)的樹脂進(jìn)行靜電紡絲,得到納米纖維材料;
步驟5,將抗靜電劑浸泡至乙醇水溶液中,形成抗靜電浸泡液;
步驟6,將納米纖維材料浸泡至抗靜電浸泡液中,然后自然晾干;
步驟7,將步驟6的納米纖維材料放入高壓反應(yīng)釜中,通入超臨界流體并升溫、加壓使其變?yōu)槌R界狀態(tài),當(dāng)超臨界流體在預(yù)硫化物膠中達(dá)到飽和后,采用快速降壓法,制得防靜電微孔納米纖維材料。
所述步驟1中的低壓范圍0.2MPa,攪拌速度400r/min,反應(yīng)時(shí)間為30min。
所述步驟2中的梯度加壓加溫方式為:在壓力0.33MPa,溫度55℃下反應(yīng)40min,在壓力0.9MPa,溫度78℃下反應(yīng)30min,在壓力1.6MPa,溫度103℃條件下反應(yīng)3h。
所述步驟3中的曝氣攪拌速度為700r/min,曝氣速度為1.5mL/min。
所述步驟5中的乙醇水溶液中乙醇含量為90%,乙醇水溶液與抗靜電劑的質(zhì)量比為30。
所述步驟7中的超臨界流體為二氧化碳,所述壓力為22 MPa,溫度為120℃。
實(shí)施例1-3的實(shí)施例催化效果如下:
以上所述僅為本發(fā)明的一實(shí)施例,并不限制本發(fā)明,凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案,均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。