[发明专利]一种多孔空气过滤膜及其制备方法和用途有效
| 申请号： | 201911016889.1 | 申请日： | 2019-10-24 |
| 公开（公告）号： | CN110732186B | 公开（公告）日： | 2022-02-22 |
| 发明（设计）人： | 董成磊;赵军;张忠;张晖 | 申请（专利权）人： | 国家纳米科学中心 |
| 主分类号： | B01D39/14 | 分类号： | B01D39/14 |
| 代理公司： | 北京品源专利代理有限公司 11332 | 代理人： | 巩克栋 |
| 地址： | 100190 北*** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多孔 空气 滤膜 及其 制备 方法 用途 | ||
1.一种过滤气阻在50Pa以下的多孔空气过滤膜，其特征在于，所述多孔空气过滤膜包括多孔基底材料和覆盖在所述多孔基底材料的纤维上的具有热释电功能的聚合物层；
所述多孔基底材料为针刺无纺布，所述针刺无纺布密度在100-200g/m2；
所述具有热释电功能的聚合物层的厚度为0.2-2μm；
所述具有热释电功能的聚合物层包括热释电性聚合物和热释电颗粒，所述热释电性聚合物包括聚偏氟乙烯和/或聚酰胺-11，所述热释电颗粒为铌酸锂，所述热释电颗粒的粒径为50-200nm；
所述多孔空气过滤膜的制备方法具体包括以下步骤：
(1)向热释电颗粒中加入溶剂进行分散，再加入热释电性聚合物进行混合，得到含有热释电颗粒的聚合物分散液；
(2)将步骤(1)得到的含有热释电颗粒的聚合物分散液喷涂入针刺无纺布后，进行干燥和热极化处理，得到所述多孔空气过滤膜；
所述喷涂为利用高压喷枪喷涂，所述高压喷枪喷涂的速度为0.5-5mL/min；
所述热极化的温度为90-150℃，所述热极化的电场强度为20-250MV/m，所述热极化的时间为5-60min。
2.根据权利要求1所述的多孔空气过滤膜，其特征在于，所述针刺无纺布包括聚丙烯针刺无纺布、聚对苯二甲酸乙二醇酯针刺无纺布、聚酰胺针刺无纺布或聚酰亚胺针刺无纺布中的任意一种或至少两种的组合。
3.根据权利要求1所述的多孔空气过滤膜，其特征在于，所述热释电颗粒占所述具有热释电功能的聚合物层总重量的0.1-20％。
4.根据权利要求1所述的多孔空气过滤膜，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的重均分子量5000-600000。
5.根据权利要求1所述的多孔空气过滤膜，其特征在于，所述聚酰胺-11的重均分子量为5000-200000。
6.根据权利要求1-5中任一项所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法具体包括以下步骤：
(1)向热释电颗粒中加入溶剂进行分散，再加入热释电性聚合物进行混合，得到含有热释电颗粒的聚合物分散液；
(2)将步骤(1)得到的含有热释电颗粒的聚合物分散液喷涂入针刺无纺布后，进行干燥和热极化处理，得到所述多孔空气过滤膜；
所述喷涂为利用高压喷枪喷涂，所述高压喷枪喷涂的速度为0.5-5mL/min；
所述热极化的温度为90-150℃，所述热极化的电场强度为20-250MV/m，所述热极化的时间为5-60min。
7.根据权利要求6所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺和/或甲酸。
8.根据权利要求6所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述分散为超声分散。
9.根据权利要求8所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述超声分散的时间为0.5-1h。
10.根据权利要求6所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述混合的温度为60-70℃，步骤(1)所述混合的时间为2-3h。
11.根据权利要求6所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述含有热释电颗粒的聚合物分散液中热释电性聚合物的浓度为0.1-10wt％。
12.根据权利要求6所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述加入热释电性聚合物混合后还包括二次分散和脱泡的步骤。
13.根据权利要求12所述多孔空气过滤膜的制备方法，其特征在于，所述二次分散的时间为1-2h。
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