[发明专利]一种梯度活性炭的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种活性炭的制备方法。

背景技术

活性炭是应用广泛的吸附剂和环保产品，对环境是友好的。目前，2010年以来，全球活性炭消费量持续快速增长，2012年全球消费总量达到120万吨，市场总额超过15亿美元，发展潜力巨大。传统需求方面，预计2015年全球木质活性炭需求总量在60万吨左右，国内贡献约一半的产量；潜在需求方面，未来全球工业环保(汞排放等)、家居/汽车环保(甲醛、异味等)、自来水净化、食品饮料精制等领域，将可能使得木质活性炭的需求出现爆发性增长。因此，活性炭是一个有很好发展前景的行业。

梯度复合材料是依据使用要求，选择两种不同性能的材料，采用各种复合技术，使中间部分的组成和结构连续地呈梯度变化，内部不存在明显的界面，从而使材料性能和功能沿厚度方向也呈梯度变化的一种新型复合材料。其显著的特点是克服了两种材料结合的性能不匹配问题，使材料的两侧具有不同的功能。该材料可以广泛应用于航空、航天工业，电子、光学、化学、生物医学和石油化工等工程领域。

人们在制备炭材料时，常常追求孔大小均一当然无可厚非，但是毕竟性能也单一。

泡沫炭是由孔泡和相互连结的孔泡壁组成的具有三维网状结构的多孔材料，这种独特的结构特征使其具有低密度、高比强度等特点，是一种轻质多孔性材料。

但现有技术制备的活性炭孔呈非梯度连续变化，分离效率低和易引起堵塞的问题。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术制备的活性炭孔呈非梯度连续变化，分离效率低和易引起堵塞的问题，而提供一种梯度活性炭的制备方法。

一种梯度活性炭的制备方法，具体是按以下步骤完成的：

一、称取：按重量份数称取8份～12份聚醚多元醇、10份～16份异氰酸酯、0.05份～0.25份水、2份～3.5份发泡剂、0.05份～0.2份匀泡剂和0.04份～0.08份引发剂；

二、制备第一层聚氨酯泡沫：①首先将称取的8份～12份聚醚多元醇、0.05份～0.25份水、2份～3.5份发泡剂、0.05份～0.2份匀泡剂和0.04份～0.08份引发剂在搅拌速度为500r/min～1000r/min的条件下搅拌0.5min～5min，然后加入10份～16份异氰酸酯，在搅拌速度为800r/min～1500r/min的条件下搅拌0.5min～5min，得到第一层聚氨酯泡沫混合液；②将第一层聚氨酯泡沫混合液加入到温度为15℃～30℃模具中，在温度为15℃～30℃的条件下固化5min～120min，得到厚度为0.5mm～10mm的第一层聚氨酯泡沫；

三、涂覆：首先在厚度为0.5mm～10mm的第一层聚氨酯泡沫上涂第二层聚氨酯泡沫混合液，再在温度为15℃～30℃的条件下固化5min～120min，得到厚度为1mm～15mm的第一层聚氨酯泡沫和第二层聚氨酯泡沫的复合泡沫，然后在厚度为1mm～15mm的第一层聚氨酯泡沫和第二层聚氨酯泡沫的复合泡沫上涂第三层聚氨酯泡沫混合液，再在温度为15℃～30℃的条件下固化5min～120min，得到厚度为2mm～20mm的梯度复合聚氨酯泡沫；

步骤三所述的第二层聚氨酯泡沫混合液是按以下步骤制备：①按重量份数称取8份～12份聚醚多元醇、10份～16份异氰酸酯、0.05份～0.25份水、2.1份～3.7份发泡剂、0.05份～0.21份匀泡剂和0.04份～0.08份引发剂；②将称取的8份～12份聚醚多元醇、0.05份～0.25份水、2.1份～3.7份发泡剂、0.05份～0.21份匀泡剂和0.04份～0.08份引发剂在搅拌速度为500r/min～1000r/min的条件下搅拌0.5min～5min，然后加入10份～16份异氰酸酯，再在搅拌速度为800r/min～1500r/min的条件下搅拌0.5min～5min，得到第二层聚氨酯泡沫混合液；其中，①中所述的发泡剂为戊烷、环戊烷、正戊烷、异戊烷、二氯甲烷和三氯甲烷中的一种或几种的混合物；①中所述的匀泡剂为硅油；①中所述的引发剂为三亚乙基二胺、二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡、油酸钾或辛酸钾；