[发明专利]一种用炭化棉花-聚四氟乙烯分散树脂制备油水分离器用滤材的方法

说明书

本发明公开了一种用炭化棉花‑聚四氟乙烯分散树脂制备油水分离器用滤材的方法，向饱和氯化钠溶液中加入冷藏的聚四氟乙烯分散树脂，加入无水乙醇，搅拌后抽滤，将滤饼加入柱塞式模具中，合模后放入压机中压制成型为薄片，在固定压力下保压，将型坯加热保温后，再冷却取出滤材，在蒸馏水中超声清洗，烘干得聚四氟乙烯基烧结滤材；将炭化棉花在单组份聚氨酯的丙酮溶液中浸泡后取出，干燥后浸泡于四氧化三铁纳米粒子的分散液中，真空干燥，取出，用超纯水反复冲洗，干燥得磁性炭化棉花；将其投入十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液中，浸泡后取出，用甲苯清洗，干燥得超疏水‑超亲油磁性炭化棉花；将其与聚四氟乙烯基烧结滤材混匀，制得油水分离器用滤材。

技术领域

本发明属于滤清器材料领域，具体涉及一种用炭化棉花-聚四氟乙烯分散树脂制备油水分离器用滤材的方法。

背景技术

聚四氟乙烯具有优异的化学稳定性，极佳的耐高低温性能，近年来受到广泛的关注，特别是其高度的抗腐蚀性及无毒性，使其成为用于制备密封材料、过滤材料、生物组织替代材料的理想原材料。目前国内关于聚四氟乙烯过滤材料的研究较少，各领域中所使用的聚四氟乙烯滤材主要依赖进口，其昂贵的价格使其在国内的应用受到一定限制。本发明研制聚四氟乙烯滤材的制备工艺不仅具有重要的理论意义，也对其产品的产业化具有现实的指导意义。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种用炭化棉花-聚四氟乙烯分散树脂制备油水分离器用滤材的方法，依照该方法制作的滤材具有阻水透气功能，且具有高度的热稳定性与化学稳定性，具有良好的机械强度和较高的吸油量。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种用炭化棉花-聚四氟乙烯分散树脂制备油水分离器用滤材的方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）聚四氟乙烯基烧结滤材的制备：

向饱和氯化钠溶液中加入冷藏的聚四氟乙烯分散树脂，缓慢加入无水乙醇，持续搅拌25-35min后抽滤，将滤饼加入柱塞式模具中，合模后放入压机中压制成型为2mm厚的薄片，卸压两次，在固定压力下保压2-3min，卸压开模取出型坯，将型坯加热到350-370℃保温4-5h后，再冷却至室温，取出滤材，在蒸馏水中超声清洗，每隔25-35min取出换水，共超声85-95min，最后在64-66℃烘箱中烘干，制得聚四氟乙烯基烧结滤材；

（2）超疏水-超亲油磁性炭化棉花的制备：

将炭化棉花置于1 wt%单组份聚氨酯的丙酮溶液中，浸泡30-35min后取出，在60-63℃真空干燥箱中干燥1-2h，然后浸泡于四氧化三铁纳米粒子的分散液中，在真空干燥箱中常温保持2-3h，取出，用超纯水反复冲洗，在60-63℃电热鼓风干燥箱中干燥10-12h，得到磁性炭化棉花；将其投入1wt%十八烷基三氯硅烷的甲苯溶液中，浸泡10-15min后取出，用甲苯清洗3-4次，在60-63℃下干燥5-6h，得到超疏水-超亲油磁性炭化棉花；

（3）将步骤(1)、(2)中所得物料混合均匀，制得油水分离器用滤材。

进一步的，步骤（1）中将聚四氟乙烯分散树脂在18-20℃下冷藏23-25h，在18-20℃下将致孔剂无水氯化钠溶于水中制成饱和氯化钠溶液，致孔剂无水氯化钠添加量为20-30%；加热速度为95-105℃/h，冷却速度为75-85℃/h。

进一步的，步骤（2）中将棉花纤维用超纯水清洗3-4次后，在60-63℃电热鼓风干燥箱中干燥10-12h，放入石英管式反应器中，在氮气气氛下升温加热到790-810℃，保持1-2h，冷却至室温，得到炭化棉花。

进一步的，步骤（2）中配制体积比为7:3的丙三醇-水溶液，加入四氧化三铁纳米粒子，充分搅拌分散均匀，制得质量浓度为25-35%四氧化三铁纳米粒子的分散液。

本发明相比现有技术具有以下优点：