本发明属于过滤材料技术领域,具体涉及一种防静电微孔纳米纤维材料。
背景技术:
多孔材料为具有使流体能够易于通过的多孔结构的材料。微孔材料通常具有如下的孔:所述孔的有效直径通常为通过孔的分子的平均自由程的至少数倍,即从数微米低至约100埃(0.01微米)。由这种微孔材料制得的隔膜通常为不透明的,即使是当隔膜由初始透明的材料制得时,因为隔膜表面和内部孔结构散射可见光。微孔材料在过滤方面具有天生的优异性,同时也是其运用作为广泛的地方,然而,带静电的灰尘往往会堵塞微孔材料,降低材料使用寿命。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种防静电微孔纳米纤维材料,本发明的微孔纤维材料不仅分布均匀、耐腐蚀、耐冲击、防静电效果佳等优点,而且制备流程简洁,易于操作,节省原材料,适宜推广。
一种防静电微孔纳米纤维材料,其配方如下:
聚乙烯纤维11-20份、聚丙烯4-10份、丙纶纤维4-8份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物13-17份、增塑剂1-3份,发泡剂2-15份,活性剂1-2份、抗静电剂3-6份。
所述抗静电剂采用乙氧基月桂酷胺或甘油-硬脂酸酯。
所述增塑剂采用邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)、邻苯二甲酸二环己酯(DCHP)、邻苯二甲酸二丁酯(DBP)中 的一种。
所述发泡剂采用偶氮二甲酰胺(AC)、4,4'-氧双苯磺酰肼(OBSH)中的一种。
所述活性剂采用氧化锌、硬脂酸、硬脂酸锌中的一种或多种。
所述防静电微孔纳米纤维材料的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将活性剂、聚乙烯纤维、聚丙烯和丙纶纤维放入高压反应釜中进行低压搅拌反应;
步骤2,将溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物和增塑剂放入高压反应釜中,梯度加压加温反应;
步骤3,高压反应釜泄压后,加入发泡剂,然后曝气搅拌,混合均匀;
步骤4,将步骤3中的高压反应釜内的树脂进行静电纺丝,得到纳米纤维材料;
步骤5,将抗静电剂浸泡至乙醇水溶液中,形成抗静电浸泡液;
步骤6,将纳米纤维材料浸泡至抗静电浸泡液中,然后自然晾干;
步骤7,将步骤6的纳米纤维材料放入高压反应釜中,通入超临界流体并升温、加压使其变为超临界状态,当超临界流体在预硫化物胶中达到饱和后,采用快速降压法,制得防静电微孔纳米纤维材料。
所述步骤1中的低压范围0.1-0.3MPa,搅拌速度300-500r/min,反应时间为20-40min。
所述步骤2中的梯度加压加温方式为:在压力0.3-0.4MPa,温度50-60℃下反应30-50min,在压力0.8-1.0MPa,温度75-80℃下反应20-40min,在压力1.5-1.8MPa,温度100-105℃条件下反应2-4h。
所述步骤3中的曝气搅拌速度为500-800r/min,曝气速度为1.0-2.5mL/min。
所述步骤5中的乙醇水溶液中乙醇含量为80-100%,乙醇水溶液与抗静电剂的质量比为15-40。
所述步骤7中的超临界流体为二氧化碳或氮气,所述压力为5-30 MPa,温度为40-140℃。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明解决了带静电的灰尘往往会堵塞微孔材料的问题,大大提高了材料使用寿命。
2、本发明解决了易老化和使用寿命短的缺陷,以实现耐高温性能好、不易老化和使用寿命长的优点。
3、本发明的微孔纤维材料不仅分布均匀、耐腐蚀、耐冲击、防静电效果佳等优点,而且制备流程简洁,易于操作,节省原材料,适宜推广。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步描述:
实施例1
一种防静电微孔纳米纤维材料,其配方如下:
聚乙烯纤维11份、聚丙烯4份、丙纶纤维4份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物13份、增塑剂1份,发泡剂2份,活性剂1份、抗静电剂3份。
所述抗静电剂采用乙氧基月桂酷胺。
所述增塑剂采用邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)。
所述发泡剂采用偶氮二甲酰胺。
所述活性剂采用氧化锌。
所述防静电微孔纳米纤维材料的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将活性剂、聚乙烯纤维、聚丙烯和丙纶纤维放入高压反应釜中进行低压搅拌反应;
步骤2,将溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物和增塑剂放入高压反应釜中,梯度加压加温反应;
步骤3,高压反应釜泄压后,加入发泡剂,然后曝气搅拌,混合均匀;
步骤4,将步骤3中的高压反应釜内的树脂进行静电纺丝,得到纳米纤维材料;
步骤5,将抗静电剂浸泡至乙醇水溶液中,形成抗静电浸泡液;
步骤6,将纳米纤维材料浸泡至抗静电浸泡液中,然后自然晾干;
步骤7,将步骤6的纳米纤维材料放入高压反应釜中,通入超临界流体并升温、加压使其变为超临界状态,当超临界流体在预硫化物胶中达到饱和后,采用快速降压法,制得防静电微孔纳米纤维材料。
所述步骤1中的低压范围0.1MPa,搅拌速度300r/min,反应时间为20min。
所述步骤2中的梯度加压加温方式为:在压力0.3MPa,温度50℃下反应30min,在压力0.8MPa,温度75℃下反应20min,在压力1.5Pa,温度100℃条件下反应2h。
所述步骤3中的曝气搅拌速度为500r/min,曝气速度为1.0mL/min。
所述步骤5中的乙醇水溶液中乙醇含量为80%,乙醇水溶液与抗静电剂的质量比为15。
所述步骤7中的超临界流体为二氧化碳,所述压力为5MPa,温度为40℃。
实施例2
一种防静电微孔纳米纤维材料,其配方如下:
聚乙烯纤维20份、聚丙烯10份、丙纶纤维8份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物17份、增塑剂3份,发泡剂15份,活性剂2份、抗静电剂6份。
所述抗静电剂采用甘油-硬脂酸酯。
所述增塑剂采用邻苯二甲酸二仲辛酯(DCP)。
所述发泡剂采用4,4'-氧双苯磺酰肼(OBSH)。
所述活性剂采用硬脂酸。
所述防静电微孔纳米纤维材料的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将活性剂、聚乙烯纤维、聚丙烯和丙纶纤维放入高压反应釜中进行低压搅拌反应;
步骤2,将溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物和增塑剂放入高压反应釜中,梯度加压加温反应;
步骤3,高压反应釜泄压后,加入发泡剂,然后曝气搅拌,混合均匀;
步骤4,将步骤3中的高压反应釜内的树脂进行静电纺丝,得到纳米纤维材料;
步骤5,将抗静电剂浸泡至乙醇水溶液中,形成抗静电浸泡液;
步骤6,将纳米纤维材料浸泡至抗静电浸泡液中,然后自然晾干;
步骤7,将步骤6的纳米纤维材料放入高压反应釜中,通入超临界流体并升温、加压使其变为超临界状态,当超临界流体在预硫化物胶中达到饱和后,采用快速降压法,制得防静电微孔纳米纤维材料。
所述步骤1中的低压范围0.3MPa,搅拌速度500r/min,反应时间为40min。
所述步骤2中的梯度加压加温方式为:在压力0.4MPa,温度60℃下反应50min,在压力1.0MPa,温度80℃下反应40min,在压力1.8MPa,温度105℃条件下反应4h。
所述步骤3中的曝气搅拌速度为800r/min,曝气速度为2.5mL/min。
所述步骤5中的乙醇水溶液中乙醇含量为100%,乙醇水溶液与抗静电剂的质量比为40。
所述步骤7中的超临界流体为氮气,所述压力为30 MPa,温度为140℃。
实施例3
一种防静电微孔纳米纤维材料,其配方如下:
聚乙烯纤维16份、聚丙烯7份、丙纶纤维6份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物15份、增塑剂2份,发泡剂8份,活性剂1份、抗静电剂5份。
所述抗静电剂采用乙氧基月桂酷胺。
所述增塑剂采用邻苯二甲酸二丁酯(DBP)。
所述发泡剂采用偶氮二甲酰胺(AC)。
所述活性剂采用硬脂酸锌。
所述防静电微孔纳米纤维材料的制备方法,其步骤如下:
步骤1,将活性剂、聚乙烯纤维、聚丙烯和丙纶纤维放入高压反应釜中进行低压搅拌反应;
步骤2,将溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物和增塑剂放入高压反应釜中,梯度加压加温反应;
步骤3,高压反应釜泄压后,加入发泡剂,然后曝气搅拌,混合均匀;
步骤4,将步骤3中的高压反应釜内的树脂进行静电纺丝,得到纳米纤维材料;
步骤5,将抗静电剂浸泡至乙醇水溶液中,形成抗静电浸泡液;
步骤6,将纳米纤维材料浸泡至抗静电浸泡液中,然后自然晾干;
步骤7,将步骤6的纳米纤维材料放入高压反应釜中,通入超临界流体并升温、加压使其变为超临界状态,当超临界流体在预硫化物胶中达到饱和后,采用快速降压法,制得防静电微孔纳米纤维材料。
所述步骤1中的低压范围0.2MPa,搅拌速度400r/min,反应时间为30min。
所述步骤2中的梯度加压加温方式为:在压力0.33MPa,温度55℃下反应40min,在压力0.9MPa,温度78℃下反应30min,在压力1.6MPa,温度103℃条件下反应3h。
所述步骤3中的曝气搅拌速度为700r/min,曝气速度为1.5mL/min。
所述步骤5中的乙醇水溶液中乙醇含量为90%,乙醇水溶液与抗静电剂的质量比为30。
所述步骤7中的超临界流体为二氧化碳,所述压力为22 MPa,温度为120℃。
实施例1-3的实施例催化效果如下:
以上所述仅为本发明的一实施例,并不限制本发明,凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案,均落在本发明的保护范围内。