[发明专利]聚四氟乙烯表面修饰滤料及其制备方法

说明书

本发明提供一种聚四氟乙烯表面修饰滤料，包括滤料基底和聚四氟乙烯纳米纤维层，所述聚四氟乙烯纳米纤维层由聚四氟乙烯纳米纤维构成，所述聚四氟乙烯纳米纤维相互缠绕包裹在所述滤料基底的表面。本发明还提供一种聚四氟乙烯表面修饰滤料的制备方法。

技术领域

本发明涉及过滤材料技术领域，特别是涉及一种聚四氟乙烯表面修饰滤料及其制备方法。

背景技术

滤料是一种重要的并且广泛应用于油水分离、污水处理和粉尘过滤等生活和工业生产领域的过滤材料。由于工作环境复杂且恶劣，滤料的使用寿命常常受制于自身的防污和不耐腐蚀性。

聚四氟乙烯是一种低表面能材料，具有优异的化学稳定性、耐酸耐碱、抗粘性、电绝缘性、自润滑性和耐高温性能，因此常常被用于修饰材料表面，从而提高材料表面疏水性、耐腐蚀等性能。

在滤料上制备聚四氟乙烯涂层的方法主要包括喷涂或者浸渍聚四氟乙烯乳液等等。聚四氟乙烯喷涂或浸渍涂层滤料往往存在着涂层过厚、结合力差、分布不均匀以及缺陷较多等缺点，从而极大地降低了滤料孔径，制约其分离效率。

发明内容

基于此，有必要针对滤料的分离效率问题，提供一种聚四氟乙烯表面修饰滤料及其制备方法。

本发明提供一种聚四氟乙烯表面修饰滤料，包括滤料基底和聚四氟乙烯纳米纤维层，所述聚四氟乙烯纳米纤维层包括相互缠绕的聚四氟乙烯纳米纤维，所述聚四氟乙烯纳米纤维层覆盖在所述滤料基底的表面。

在其中一个实施例中，所述滤料基底包括基底纤维，所述聚四氟乙烯纳米纤维层分别包覆在单根基底纤维表面。

在其中一个实施例中，95％以上的所述基底纤维分别包覆有所述聚四氟乙烯纳米纤维层。

在其中一个实施例中，所述聚四氟乙烯表面修饰滤料整体为多孔结构，孔径为1μm～3000μm。

在其中一个实施例中，所述聚四氟乙烯纳米纤维的直径为10nm～1000nm。

在其中一个实施例中，所述聚四氟乙烯纳米纤维层的厚度为40nm～1000nm。

在其中一个实施例中，所述的滤料基底为多孔材料，优选的为金属毡、金属网或泡沫镍。

本发明还一种聚四氟乙烯表面修饰滤料的制备方法，包括以下步骤：

配制混合液A，包括1g/L～30g/L的正聚电解质和0.01mol/L～3mol/L的强电解质；

配制分散液B，包括质量分数为1.5％～30％的聚四氟乙烯纳米颗粒，所述聚四氟乙烯纳米颗粒均匀分散在所述分散液B中；

将滤料基底浸渍在所述混合液A中，并将浸渍过所述混合液A后的所述滤料基底干燥，得到第一复合滤料；

将所述第一复合滤料浸渍在所述分散液B中，并将浸渍过所述分散液B后的所述第一复合滤料进行干燥，得到第二复合滤料；以及

将所述第二复合滤料在320℃～400℃条件下加热，加热结束后逐渐冷却，得到聚四氟乙烯纳米纤维涂层滤料。

在其中一个实施例中，所述第二复合滤料的所述加热的温度为320℃～400℃。

在其中一个实施例中，所述第二复合滤料的所述加热的时间为40min～360min。

在其中一个实施例中，将所述滤料基底浸渍在所述混合液A中的时间为5min～30min。

在其中一个实施例中，使浸渍过所述混合液A后的所述滤料基底干燥的温度小于100℃。

在其中一个实施例中，将所述第一复合滤料浸渍在所述分散液B中的时间为10min～40min。