[发明专利]一种改性玄武岩纤维/聚苯硫醚复合滤料浸渍涂布的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合滤料的制备方法，特别是涉及一种改性玄武岩纤维/聚苯硫醚复合滤料浸渍涂布的制备方法。

背景技术

目前，耐高温过滤材料已被广泛运用于发电、水泥等工业领域，滤料是气固分离装置的主要组成部分，其性能直接决定过滤效果的好坏。为了提高过滤精度，人们除了在生产中不断改善滤料本身制备工艺外，还运用浸渍、涂层和覆膜等后整理技术，旨在改善滤材的表层和内部结构，从而得到结构均匀、尺寸稳定的高效过滤材料，其中滤料耐高温和阻燃的性能，直接影响到滤料的使用寿命，越来越被生产者所重视。

在纺织原液中含磷、氮、硫等阻燃元素，可以提供滤料的耐高温性能，但是，这类产品不仅与滤料纤维的结合能力差易析出，而且在燃烧时会产生有毒气体，造成环境污染，并且成本偏高，不利于工业化生产。

通过对玄武岩纤维的研究发现，玄武岩纤维具有耐高温、抗氧化和防辐射的特点，可广泛用于滤料生产。以玄武岩纤维/聚苯硫醚为基布制造复合滤布能够有效改善复合了材料高温下的尺寸稳定性，同时也能提高其耐酸耐碱性。但是，在实际加工成型过程中,纤维级的聚苯硫醚存在纺丝温度高、熔体黏度高、流动性能差的缺点,产品色泽较深,手感粗硬。

综上所述，目前迫切需要一种复合滤料的制备方法，能够改善复合滤料的高温稳定性、提高其耐酸耐碱性并且促进复合材料相互融合，从而提高成品的过滤性能。

发明内容

超支化聚苯硫醚具有与线型聚苯硫醚相类似的化学组成，都含有苯环和硫原子，但化学结构不同。将超支化聚苯硫醚和线型的聚苯硫醚按一定配比共混,能够在降低熔体黏度、改善成品性能的同时,保持两者较好的相容性。为解决上述技术问题，本方法提供了一种改性玄武岩纤维/聚苯硫醚复合滤料浸渍涂布的制备方法。通过添加超支化聚苯硫醚制备改性玄武岩纤维/聚苯硫醚复合滤料，并且在表面覆膜乳液中添加阻燃剂偏硅酸盐、偏铝酸盐，提高复合滤料的高温稳定性、耐酸耐碱性、促进复合层之间相互结合，并且提高纤维的分散性和致密程度。

为实现上述发明目的，本发明所提供的技术方案是：

一种耐高温的改性玄武岩纤维/聚苯硫醚复合滤料的制备方法，包括：

1)将线性聚苯硫醚和超支化聚苯硫醚共混纺丝，制成改性聚苯硫醚纤维；

2)将玄武岩纤维和所述改性聚苯硫醚纤维通过针刺技术制成复合基布；

3)将含氟聚合物、偏硅酸盐、偏铝酸盐、含氟硅烷偶联剂和去离子水混合，超声混匀，制成含氟聚合物乳液；

4)将所述复合基布浸渍在所述乳液中，经过轧车轧压、预烘、焙烘、张力架和卷绕的工艺制成成品。

进一步地，步骤1)中所述线性聚苯硫醚和超支化聚苯硫醚的重量比为9:1-4:1；步骤2)中所述玄武岩纤维和所述改性聚苯硫醚纤维的重量比为7:4-1:1；步骤3)中所述的含氟聚合物的重量百分比为5-20％、偏硅酸盐的重量百分比为10-20％、偏铝酸盐的重量百分比为1-10％、含氟硅烷偶联剂的重量百分比为1-5％，余量为去离子水。

进一步地，步骤1)中所述线性聚苯硫醚和超支化聚苯硫醚的重量比为6:1；步骤2)中所述玄武岩纤维和所述改性聚苯硫醚纤维的重量比为1.25:1；步骤3)中所述的含氟聚合物的重量百分比为15％、偏硅酸盐的重量百分比为15％、偏铝酸盐的重量百分比为5％、含氟硅烷偶联剂的重量百分比为3％，余量为去离子水。

进一步地，所述含氟聚合物为聚四氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物或聚氟乙烯中的一种。

进一步地，所述偏硅酸盐是偏铝酸钠，偏铝酸盐是偏铝酸钠。

进一步地，所述超支化聚苯硫醚是由50mmol的二氯硫酚和100mmol的无水碳酸钾加入到0.8M的N-甲基吡咯烷酮中，加热到150℃，保温8.5小时，产物盐酸洗涤过滤后，加入四氢呋喃溶解，己烷萃取，过滤烘干制成，聚合度为8-12。

采用上述技术方案，本发明的有益效果有：

1.在本发明中的基布使用超支化聚苯硫醚和线性聚苯硫醚共纺纤维，其结晶温度和结晶速度高与单纯线性的聚苯硫醚，因此提高其热稳定性、流平性能以及光滑程度，同时成品纤维的外观更为光洁,更易于加工。

2.采用玄武岩制成基布，由于玄武岩纤维具有耐高温、抗氧化和防辐射的特点，其与表面涂层的结合能力更强，表面涂覆含氟聚合物后，周围纤维黏连程度提高，使得纤网结构变得更加致密，增加光滑的纤维表面的粗糙程度，方便烟气中粉尘进入滤料之间，增加滤料运行阻力，提高了滤料的过滤性能和力学性能。