[发明专利]一种耐高温高强度多孔吸附材料的配方及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及吸附材料，特别涉及一种耐高温高强度多孔吸附材料的配方及其制备方法。

背景技术

伴随着国民经济的迅速发展，环境污染问题越来越严重。在大气污染治理方面，空气中较小颗粒严重威胁人们的身体健康，尤其在钢厂、电厂、矿场周围。虽然国家提出PM＜2.5等提高大气质量的课题，但是，市场上真正的吸附材料能做到实际开发且有很好的吸附效果的耐高温吸附材料很少，该方面的技术在世界范围内也是一个相对比较难以攻克的课题。

目前国内应用的耐高温吸附材料主要被德国和日本等几家公司垄断，这些吸附材料的价位很高。为此，开发一种成本较低和能有效控制孔径率的吸附材料是一个刻不容缓的问题。另外，鉴于钢厂、电厂、矿场对材料要求比较苛刻，因此，开发生产出耐高温高强度阻燃吸附材料具有重要的现实意义。

有鉴于此，采用耐高温、易加工、成本相对较低的材料则是一种比较关键的选择。

发明内容

本发明的任务是提供一种耐高温高强度多孔吸附材料的配方及其制备方法，它解决了上述现有技术所存在的问题，充分利用聚醚醚酮（PEEK）和聚砜醚树脂（PES）的优良性能，同时辅助纳米级改性碳酸钙作为助剂，提高了烧结板基体材料的耐热性和强度，能形成比较均一的较小孔径，达到了耐高温高强度阻燃多孔吸附的目的。

本发明的技术解决方案如下：

一种耐高温高强度多孔吸附材料的配方，所述配方中材料的组成及质量份数为：

PEEK：100；

PES：10-60；

纳米级改性碳酸钙：3-40；

PI粉末涂料：0.1-2。

所述PEEK的重均分子量在40000-70000，所述PES的重均分子量在35000-700000，且要求两者树脂的相对分子质量均一。

所述纳米级改性碳酸钙经过KH-550改性。

一种耐高温高强度多孔吸附材料的制备方法，制得多孔吸附材料初步板材的加工工艺为：

将PEEK、PES、纳米级改性碳酸钙，在100℃下热共混1小时；

将共混物置于模具中，机器温度设置220℃-280℃，逐渐升温，保持该温度3个小时后停止加热，室温自然冷却；

然后脱模，抽取板材。

初步加工成型板材时，需用PI粉末涂料进行喷涂处理，喷涂层为1-2mm。

采用粉末喷涂的PI的分子量由于较低特以气相二氧化硅为助剂。

加工基材PEEK与PES烧结加工温度取决于其相对分子质量和所需孔径的大小，如所需吸附材料孔径较大，其加工温度稍高，反之则加工温度较低。

按本发明的一种耐高温高强度多孔吸附材料的配方及其制备方法，取得了以下的技术效果，并具有多方面的优点。

聚醚醚酮（PEEK树脂）是一种性能优异的芳香族热塑性工程塑料。它具有良好的耐高温性能，其连续使用温度可在220℃以上，经纳米级碳酸钙改性后其耐热温度可保持240℃以上；同时它还具有耐化学品腐蚀、阻燃等优良性能。

聚砜醚树脂（PES塑料）是由4,4-双磺酰氯二苯醚在无水氯化铁催化下，与二苯醚缩合制得。其折射率1.85，玻璃化温度225℃，热变形温度203℃（1.82MPa）。耐热性介于聚砜和聚芳砜之间，长期使用温度180℃-200℃。耐老化性能优异，在180℃使用可达20年。耐燃性好．即使燃烧也不发烟。耐蠕变性好，在150℃和20MPa压力下的应变只有2.55％，经本发明的配方改性后，其使用温度可在220℃以上。

将以上两种材料与改性纳米碳酸钙共混，采用特殊的烧结技术成型，可制得耐高温高强度阻燃多孔吸附材料的基体板材。

本发明充分利用聚醚醚酮（PEEK）和聚砜醚树脂（PES）的优良性能，同时辅助纳米级改性碳酸钙作为助剂，大大提高了烧结板基体材料的耐热性和强度，能形成比较均一的较小的孔径，在200℃以上保持良好的孔径率，从而保证了烧结板材料对粉尘具有良好的吸附效果。

本发明采用烧结技术成型，在生产工艺上操作相对比较简单，对设备材料等要求较低，可大批量持续生产。

本发明采用PES粉状涂料进行喷涂，可有效提高制品的表面光洁度，一方面能有效地隔绝外在车间外在的铁锈，初步起到微细粉尘过滤的性能；另一方面对较小的粉尘具有初步吸附隔离作用，更能多次重复加工，有效地延长多孔吸附材料的使用寿命。