[发明专利]一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法，属于多孔无机材料技术领域。将预处理α‑氧化铝泥浆与乙醇按质量比1：2～1：3混合，并加入预处理α‑氧化铝泥浆质量0.1～0.3倍的2号添加剂，搅拌混合后，再加入预处理α‑氧化铝泥浆质量0.1～0.2倍的改性1号添加剂和预处理α‑氧化铝泥浆质量0.08～0.10倍的助烧剂，搅拌混合后，过滤，得滤饼，将滤饼干燥后，造粒，得坯料，将坯料压制成型，并烧结，得抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜。本发明技术方案制备的抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜具有优异的抗弯性能和孔隙率高的特点，在多孔无机材料技术行业的发展中具有广阔的前景。

技术领域

本发明公开了一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法，属于多孔无机材料技术领域。

背景技术

无机膜是一种以无机材料为基础加工成型的膜，其出现的时间虽然较有机高聚物膜晚，但是发展非常迅速，前景十分广阔。由于无机膜商品的大量问世及工业化应用，其已在水质处理、乳制品、饮料等工业中部分取代了有机高聚物膜。目前，无机膜的制备技术有了新的突破，采用溶胶-凝胶技术研制出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，孔直径可以达到3nm以下，这种膜已达到分离气体的等级，成为有机高聚物膜的有力竞争对手。陶瓷膜是一种重要的分离材料，在废水处理、气体分离、生物医药、食品加工中得到广泛应用，成为膜分离技术进步的重要标志。与高分子膜相比，陶瓷膜具有更好的化学、热和机械稳定性。由于表面羟基的存在，几乎所有的陶瓷膜为天然亲水性，通过表面修饰将其转化为疏水性，可以用于膜蒸馏海水淡化、油水分离。

陶瓷膜是目前应用最广泛的无机膜。与有机膜相比，陶瓷膜具有以下特点：（1）热稳定好，适用于高温、高压体系，使用温度一般都可以达到400摄氏度，有时可以高达800摄氏度；（2）化学稳定性好，能耐酸和弱碱，pH值适用范围宽；（3）抗微生物能力强，与一般微生物不发生生化及化学反应；（4）无机膜组件机械强度大。无机膜一般都是以载体膜的形式应用，而载体都是经过高压和焙烧制成的微孔陶瓷材料和多孔玻璃等，涂膜后再经过高温焙烧，使膜非常牢固，不易脱落和破裂；（5）清洁状态好，本身无毒，不会使被分离体系受到污染，容易再生和清洗，当膜污染被堵塞后、可以进行反吹及冲洗，也可以在高 温下进行化学清洗；（6）陶瓷膜孔径分布窄，因而分离精度高。

多孔陶瓷膜作为膜材料的一种，相比于高分子膜，具有其独特的优势，在众多工业领域得到广泛应用，在膜分离领域是无法替代的重要分离材料。目前，市场上存在的不同组成和结构的多孔陶瓷膜只能满足部分工业需求，受到制备成本和材料成型工艺的制约，一些高性能多孔陶瓷膜的发展遇到瓶颈。如何降低制备成本，开发新型孔结构和分离性能优异的多孔陶瓷膜以及多孔陶瓷膜的全面表征和应用研究是该领域的重要课题。制备新型非对称结构多孔陶瓷膜并对其进行全面表征。在相转化流延成型／高温烧结技术的基础上，采用多层共流延的方法，一步制备非对称氧化铝平板膜。通过调整石墨牺牲层的上下位置，制备出具有开放直孔的氧化铝膜，表征多孔氧化铝平板膜的气体和液体渗透性能高稳定性疏水陶瓷膜的制备和表征。

目前传统抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的抗弯性能和孔隙率还无法进一步提高的问题，为获取更高综合性能的提升，是其推广与应用于更广阔的领域，满足工业生产需求亟待解决的问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是：针对传统的抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜抗弯性能和孔隙率无法进一步提升的问题，提供了一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法，具体制备步骤为：

（1）将α-氧化铝粉末与水按质量比1：1混合，并加入α-氧化铝粉末质量0.01～0.02倍的聚乙烯醇和α-氧化铝粉末质量0.08～0.09倍的淀粉，搅拌混合后，得α-氧化铝泥浆，将α-氧化铝泥浆与聚丙烯酸按质量比130：1～180：1混合，搅拌混合后，得预处理α-氧化铝泥浆；