[发明专利]一种耐高温抗静电空气过滤膜及其制备方法

权利要求书

1.一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）改性碳纳米管的制备

（2）静电纺丝溶液的制备

用超声波将纳米金属氧化物10-20份、纳米硅复合物8-15份在硅烷偶联剂的无水乙醇溶液中均匀分散，超声分散时间为20-40min，超声分散温度为20-30℃，然后对其进行离心分离，用无水乙醇清洗后烘干得改性粉体；将环氧树脂30-50份和酚羟基聚醚砜50-80份加入含6-10份羟乙基脂肪胺和5-8份十八烷基磷酸酯的DMF溶液中，在搅拌的状态下加入改性粉体，在50-70℃的温度下进行超声和搅拌继续反应6-12h，通过超滤收集沉淀物；

将沉淀物重悬在质量百分比为10-30wt%的高分子聚合物溶液中，然后加入步骤（1）制备的改性碳纳米管12-18份，在超声仪上超声15-30min，即得静电纺丝溶液；

（3）静电纺丝

在针筒中吸入步骤（2）制备的静电纺丝溶液，进行多喷丝头静电纺丝，在覆盖无纺布的滚筒上接收，制备出空气过滤膜。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述纳米金属氧化物为Al₂O₃、ZnO、ZrO₂、或TiO₂的一种或几种组合；所述纳米硅复合物为SiO₂、SiC或SiN的一种或几种组合。

3.根据权利要求2所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述纳米金属氧化物为Al₂O₃、ZnO、ZrO₂和TiO₂的混合物，其质量比为1:2:0.5:1；所述纳米硅复合物为SiO₂、SiC和SiN的混合物，其质量比为1:2:1。

4.根据权利要求1所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述高分子聚合物溶液为由聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇组成的溶液，所述聚乙烯吡咯烷酮和聚乙二醇的质量比为1：（1-5）。

5.根据权利要求3所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙二醇的分子量为1000-6000。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）中静电纺丝的具体参数为：推进速度为2-5μL/min，静电压为10-30kv，针头与滚筒之间的距离为8-15cm，滚筒的转速为50-200r/min，环境温度和湿度分别控制在20-27℃和20-30%，纺丝时间为20-60min，最后将制得的膜置于真空烘箱中烘5-10h以去除残留的溶剂。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温抗静电空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中碳纳米管的改性处理方法为：将1mol/L的HNO₃溶液和1mol/L的H₂SO₄溶液以（1-5）：1的体积比进行混合得混酸溶液，将10-20份的碳纳米管加入30-50份混酸溶液中，在50-80℃的温度下加热搅拌反应8-12h后，将溶液进行抽滤并用乙醇洗涤，制得酸改性的碳纳米管，将酸改性的碳纳米管以1：（5-10）的质量比加入到质量百分数为6-12%的聚乙烯醇溶液中，在25-30℃的温度下搅拌反应30-60min。

8.权利要求1-7任一项所述的制备方法制得的耐高温抗静电空气过滤膜。