【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及過(guò)濾材料，具體涉及一種聚苯硫醚纖維pps濾袋。
技術(shù)介紹
1、隨著以能源消耗性為主的重工業(yè)迅速發(fā)展，與高能耗、高污染行業(yè)生產(chǎn)密切相關(guān)的各種工業(yè)爐窯所排放出的廢氣不僅溫度高，而且含有大量的粉塵和有害氣體，這些煙氣的主要成分包括大量的煙塵、一氧化碳、二氧化硫等，其排放溫度也在100-200℃范圍內(nèi)；顆粒物(pm)污染作為嚴(yán)重的空氣污染類型，pm2.5、pm10可通過(guò)呼吸系統(tǒng)進(jìn)入人體血液，導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病以及心血管疾病等，因此有效控制高溫工業(yè)粉塵對(duì)環(huán)境保護(hù)和人體健康都具有重要意義?，F(xiàn)有的高溫除塵技術(shù)主要為袋式除塵器，除塵濾袋是決定袋式除塵器使用性能的核心部件。作為耐高溫過(guò)濾材料，聚苯硫醚纖維因其優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和耐腐蝕性，是目前應(yīng)用最廣泛的纖維濾料之一。聚苯硫醚可在190℃下連續(xù)使用，具有耐溶劑腐蝕效果顯著、纖維可紡性好、尺寸穩(wěn)定性高以及絕緣性能優(yōu)點(diǎn)等優(yōu)點(diǎn)，是一種重要的過(guò)濾材料。
2、聚苯硫醚是一種半結(jié)晶性的聚合物，分子鏈由苯環(huán)和硫原子交替排列，其主要特點(diǎn)就是在惡劣的化學(xué)環(huán)境下仍保持良好的物理性能，且具有極佳的抗疲勞性。聚苯硫醚優(yōu)異的理化性能歸結(jié)于其特殊的化學(xué)結(jié)構(gòu)，聚苯硫醚直鏈剛性的苯環(huán)結(jié)構(gòu)使聚苯硫醚纖維制備的濾料能連續(xù)暴露在190℃的高溫環(huán)境中；硫醚鍵提供柔順性，但是由于聚苯硫醚分子結(jié)構(gòu)中的s是以二價(jià)存在的，由于s最外層電子不穩(wěn)定，而使它具有很多化合價(jià)，容易失去電子而與氧結(jié)合，導(dǎo)致在氧氣含量高于15％的高溫情況下，聚苯硫醚容易發(fā)生硫鍵氧化，導(dǎo)致聚苯硫醚大分子發(fā)生氧化交聯(lián)，降低了聚苯硫醚的結(jié)晶度，并加速了聚苯硫
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于提供一種聚苯硫醚纖維pps濾袋，解決以下技術(shù)問(wèn)題：
2、聚苯硫醚分子結(jié)構(gòu)由于s最外層電子不穩(wěn)定，導(dǎo)致聚苯硫醚在氧氣含量高于15％的情況下，容易失去電子而與氧結(jié)合，導(dǎo)致降解、大分子斷裂，從而使其應(yīng)用受到限制。
3、本專利技術(shù)的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
4、一種聚苯硫醚纖維pps濾袋，pps濾袋的制備方法，包括如下步驟：
5、a1：將聚苯硫醚、改性二氧化硅熔融擠出造粒，得到粒料；
6、a2：將粒料熔噴紡絲、熱定型、熱軋，得到pps濾袋；
7、改性二氧化硅的制備方法包括如下步驟：
8、s1：將聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、去離子水、鹽酸溶液加入反應(yīng)瓶中分散均勻，加入正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷，控制溫度40-50℃，攪拌條件下保溫反應(yīng)12-24h，離心、乙醇洗滌、除去聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物，干燥，得到氨基化介孔二氧化硅；
9、s2：將氨基化介孔二氧化硅、n,n-二甲基甲酰胺加入反應(yīng)釜中分散均勻，加入乙二胺四乙酸酐分散均勻，常溫下攪拌反應(yīng)12-24h，抽濾、洗滌、干燥，得到組分一；
10、s3：將環(huán)氧氯丙烷、n,n-二甲基甲酰胺、碘化鉀、氟化鉀加入反應(yīng)釜中分散均勻，加入組分一分散均勻，控制溫度110-120℃，保溫反應(yīng)12-15h，離心、洗滌、干燥、粉碎過(guò)篩，得到改性二氧化硅。
11、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：s1中鹽酸溶液為2-3mo?l/l鹽酸水溶液；聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、去離子水、鹽酸溶液、正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的添加比為1-1.1g：5-10ml：20-30ml：20g：10-15g。
12、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：s2中氨基化介孔二氧化硅、n,n-二甲基甲酰胺、乙二胺四乙酸酐的添加比為1g：50-100ml：0.5-1g。
13、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：s3中環(huán)氧氯丙烷、n,n-二甲基甲酰胺、碘化鉀、氟化鉀、組分一的添加比為10-20ml：100-200ml：5-10g：30-35g：1g。
14、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：改性介孔二氧化硅占粒料總質(zhì)量的1.5-2.5％。
15、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：a1中熔融擠出造粒的具體步驟為：通過(guò)雙螺桿擠出機(jī)擠出；擠出過(guò)程中熔體溫度290-320℃、螺桿轉(zhuǎn)速190-210rpm。
16、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：a2中熔噴紡絲的紡絲速度為500-10000m/min、熔噴加工溫度為330-360℃、牽伸比3-5、牽伸溫度90-120℃。
17、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：a2中熱定型的具體步驟為：100-105℃處理2-4min、110-120℃處理3-6min、180-190℃處理2-4min。
18、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：a2中熱軋的具體步驟為：熱軋溫度為230-280℃、熱軋20-40s。
19、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案：pps濾袋的孔徑在1-100um。
20、本專利技術(shù)的有益效果：
21、(1)本申請(qǐng)以正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷為原料，聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物為造孔劑制備得到氨基化介孔二氧化硅；并利用乙二胺四乙酸酐與氨基化介孔二氧化硅反應(yīng)，得到表面具有大量羧基的介孔二氧化硅，即組分一。本申請(qǐng)利用環(huán)氧氯丙烷與組分一表面的羧基反應(yīng)，在介孔二氧化硅表面接枝大量環(huán)氧基團(tuán)，得到改性二氧化硅。將本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅與聚苯硫醚通過(guò)熔融擠出造粒，得到粒料；將本申請(qǐng)制備的聚苯硫醚粒料通過(guò)熔噴紡絲、熱定型、熱軋，得到pps濾袋。本申請(qǐng)制備的pps濾袋具有易于捕集微細(xì)粉塵同時(shí)具有良好的剝離性能，而且在熱氧環(huán)境中依舊保持優(yōu)良的過(guò)濾性能。
22、(2)本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅，具有優(yōu)異的耐高溫性能，極高的表面活性，抑制聚苯硫醚的氧化、交聯(lián)；本申請(qǐng)改性二氧化硅制備過(guò)程中產(chǎn)生的酰胺基作為抗氧化基團(tuán)，在硫鍵之前氧化，減輕氧氣對(duì)聚苯硫醚的腐蝕；本申請(qǐng)利用改性二氧化硅對(duì)聚苯硫醚進(jìn)行改性，提高其耐熱性能，使其在含氧高溫條件下長(zhǎng)效使用。改性二氧化硅提高聚苯硫醚的氧化誘導(dǎo)溫度，使制備的pps濾袋具有抗熱氧穩(wěn)定性。
23、本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅具有介孔結(jié)構(gòu)，在pps濾袋受熱時(shí)，對(duì)熱能進(jìn)行有效存儲(chǔ)，有效減少聚苯硫醚大分子鏈段吸收能量，進(jìn)而降低聚苯硫醚鏈段的運(yùn)動(dòng)活性，提高聚苯硫醚在高溫下的穩(wěn)定性；本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅表面缺氧，使其表面具有很高的活性，當(dāng)聚苯硫醚在熱氧環(huán)境中苯環(huán)上的分子鍵打開形成自由基時(shí)，改性二氧化硅與自由基之間存在成鍵傾向，抑制聚苯硫醚氧化交聯(lián)；本申請(qǐng)制備的改性介孔二氧化硅表面活性強(qiáng)，與聚苯硫醚分子鏈上的-s-鍵發(fā)生化學(xué)鍵交聯(lián)作用，使硫原子不易與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)，從而抑制聚苯硫醚的硫原子發(fā)生氧化，本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅對(duì)聚苯硫醚具有抗氧化、抗交聯(lián)的作用。
24、(3)本申請(qǐng)制備的改性二氧化硅與聚苯硫醚發(fā)生交聯(lián)，包裹在改性二氧化硅表面的有機(jī)分子鏈呈現(xiàn)出韌性微纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)材料受到?jīng)_擊，包覆在有機(jī)分子鏈中的介孔二氧化硅發(fā)現(xiàn)相對(duì)滑移，介孔二氧化硅表面的有機(jī)分子鏈?zhǔn)紫劝l(fā)生變形，變形引發(fā)的銀紋被二氧化硅表面的有機(jī)分子本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種聚苯硫醚纖維pps濾袋，其特征在于，所述pps濾袋的制備方法，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，S1中鹽酸溶液為2-3mol/L鹽酸水溶液；聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、去離子水、鹽酸溶液、正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的添加比為1-1.1g：5-10mL：20-30mL：20g：10-15g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，S2中氨基化介孔二氧化硅、N,N-二甲基甲酰胺、乙二胺四乙酸酐的添加比為1g：50-100mL：0.5-1g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，S3中環(huán)氧氯丙烷、N,N-二甲基甲酰胺、碘化鉀、氟化鉀、組分一的添加比為10-20mL：100-200mL：5-10g：30-35g：1g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，改性介孔二氧化硅占粒料總質(zhì)量的1.5-2.5％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，A1
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，A2中熔噴紡絲的紡絲速度為500-10000m/min、熔噴加工溫度為330-360℃、牽伸比3-5、牽伸溫度90-120℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，A2中熱定型的具體步驟為：100-105℃處理2-4min、110-120℃處理3-6min、180-190℃處理2-4min。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，A2中熱軋的具體步驟為：熱軋溫度為230-280℃、熱軋20-40s。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，pps濾袋的孔徑在1-100um。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種聚苯硫醚纖維pps濾袋，其特征在于，所述pps濾袋的制備方法，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，s1中鹽酸溶液為2-3mol/l鹽酸水溶液；聚氧乙烯-聚氧丙烯-聚氧乙烯三嵌段共聚物、去離子水、鹽酸溶液、正硅酸乙酯、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷的添加比為1-1.1g：5-10ml：20-30ml：20g：10-15g。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，s2中氨基化介孔二氧化硅、n,n-二甲基甲酰胺、乙二胺四乙酸酐的添加比為1g：50-100ml：0.5-1g。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，s3中環(huán)氧氯丙烷、n,n-二甲基甲酰胺、碘化鉀、氟化鉀、組分一的添加比為10-20ml：100-200ml：5-10g：30-35g：1g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種聚苯硫醚纖維pps濾袋,其特征在于，改性介孔二氧化硅占粒料總質(zhì)量...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蔡軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：江蘇潤(rùn)眾環(huán)保材料有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。