[发明专利]一种耐磨抗氧化聚苯硫醚滤料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐磨抗氧化聚苯硫醚(PPS)滤料的制备方法，属于高温烟气除尘材料技术领域。 

背景技术

袋式除尘器因具有除尘效率高、工艺相对简单等优点，在工业烟尘过滤领域得到广泛应用。聚苯硫醚(PPS)因具有优良的耐高温性、阻燃性、耐腐蚀、良好的力学等优异性能，使其在高温袋式除尘领域尤其是在一些含湿度较大、腐蚀性强的烟气过滤中应用广泛。而PPS抗氧化性差、耐磨性差等缺点大大限制了其应用范围，开发PPS结构功能一体化材料引起世界各国学者的高度关注。 

20世纪90年代后，以脉冲喷吹类强力清灰逐渐成为首选设备，对滤料耐温、耐腐蚀性能、过滤性能及强度等提出更高要求，聚四氟乙烯(PTFE)覆膜、涂层应运而生。PTFE材料具有自清洁、耐高低温的优良特性，短时间可耐高温达300℃，一般在240～260℃之间可长时间连续使用；PTFE几乎不受任何化学试剂腐蚀。正是由于PTFE材料具有上述物理化学性能，所以其在加工过程中存在三大缺点：冷流性、难焊接性、难熔融加工性，从而限制了其应用领域。目前改善滤料性能的后处理方式主要有PTFE覆膜和PTFE乳液浸渍两种方式。PTFE覆膜具有均匀的、微小的孔隙，可以实现粉尘的表面过滤，提高过滤效果；但PTFE薄膜与滤料覆膜加工和使用过程中易破损等问题而限制了其进一步应用。PTFE乳液涂层在滤料表面均匀地复合上一层致密透气的PTFE涂层，一方面可以提高滤料的过滤精度与效率、改善滤料清灰性能，降低除尘系统的运行阻力，另一方面，可以利用PTFE独特的化学性能对耐化学性较差的纤维起到保护作用，在 生产中获得广泛应用。但目前PTFE乳液浸渍而在滤料表面形成的PTFE膜在使用过程中容易被破坏，因此需要对其进行有效改性。 

进一步缩小现有的过滤材料性能与实际生产应用的需求之间存在的差距，提高过滤材料的各项性能，仍然是一项迫在眉睫的任务。目前，通过纳米粒子分散液与PTFE乳液复合的方式改善PPS滤料的耐磨性、抗氧化性能和过滤效率的报导很少。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺简便、耐磨抗氧化聚苯硫醚滤料制备方法。 

本发明的技术方案是采用无机纳米分散和乳液复合技术的方法制得纳米SiO₂/PTFE复合处理液，并采用浸渍-烘燥将纳米粒子和PTFE负载在PPS滤料上，在纤维表面形成一层耐磨性能良好的抗氧化性薄膜。步骤如下： 

(1)按重量份数计，取90～100份去离子水，向其中加入3～6份经真空干燥后的纳米SiO₂，超声分散30～50min，加入0.2～0.5份硅烷偶联剂，在磁力搅拌器上搅拌20～40min，再超声30～50min。加入0.2～0.4份十二烷基苯磺酸钠和1～3份三乙醇胺，超声20～50min，在磁力搅拌器上搅拌20～40min，超声分散30～50min，得分散均匀的纳米SiO₂水分散液； 

(2)按重量份数计，取10～50份步骤(1)所得的纳米SiO₂水分散液、2～6份PTFE乳液、5～10份粘合剂、50～100份去离子水混合，在磁力搅拌器上搅拌20～40min，得到混合均匀的纳米SiO₂/PTFE复合处理液； 

(3)将PPS滤料试样浸泡在含20～30g/L的NaOH和5～10g/L的渗透剂混合液中进行预处理，浴比10～20∶1，在水浴锅中加热，水浴温度80～100℃。处理0.5～1.5h后，将试样取出清洗干净，并在烘箱中烘干； 

(4)将步骤(3)所得的PPS滤料试样完全浸渍在步骤(2)所得的纳米SiO₂/PTFE复合处理液中，浸渍时间为0.5～1.5min，浴比为10～20∶1。在轧车上轧去多余液体，轧余率为60～80％，然后放置于定型烘干机中烘焙，温度为200～260℃，时间为2～3min。得到所述耐磨抗氧化聚苯硫醚滤料。