[发明专利]一种亲水纳米改性滤芯的制备方法及其应用

说明书

一种亲水纳米改性滤芯的制备方法及其应用，属于废液处理、机械分离技术领域。本发明亲水纳米改性滤芯采用Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液对聚丙烯或尼龙袋进行浸渍4‑6min，并经60‑80℃/45min固化交联处理而得。本发明提供的方法制备所得的亲水纳米改性滤芯应用范围广泛，具有良好的过滤效果。采用物理方法，通过亲水纳米改性滤芯技术和综合集成技术从磨削液中分离出混杂的金属屑、磨料、氧化物、油脂等杂质，可实现在加工生产过程中消除黑臭异味、保证加工精度质量、延长使用寿命、节约成本、资源再生利用和节能减排的清洁生产的目标。

技术领域

本发明涉及一种亲水纳米改性滤芯的制备方法及其应用，属于废液处理、机械分离技术领域。

背景技术

机械加工、晶圆加工等行业，都离不开磨削液，常用工作液是水性乳化液。磨削液在使用过程中混杂了金属屑、磨料、氧化物、油脂等杂质，而某些高端磨削液精度要求极高，杂质的带入会影响到磨削加工质量；磨削液还带有氧化物和油污，随着环境温度、磨液温度的提高以及加工循环时间的增加，工作液会发臭变质。如何有効去除金属屑、油污和氧化物等杂质，使磨削液洁净而长期循环使用，达到既环保又节约资源、减少危废是当前机械加工领域面临的一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是克服上述不足之处，提供一种亲水纳米改性滤芯的制备方法及其应用，应用范围广泛，满足节能减排的要求。

本发明的技术方案，一种亲水纳米改性滤芯的制备方法，采用Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液对聚丙烯或尼龙袋进行浸渍4-6min，并经60-80℃/45min固化交联处理而得。

进一步地，所述Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液的制备过程如下：首先采用乙醇、氨水和正硅酸乙酯反应制得改性硅溶胶，将其分散于纳米二氧化钛透明水分散液中，得到复合纳米水分散液；随后通过改性丙烯酸乳液和复合纳米水分散液反应制备得到Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液。

进一步地，所述Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液具体制备步骤如下：

（1）改性硅溶胶制备：称取100mL去离子水加入反应器中，低速搅拌，室温滴加氨水调节pH至10-14，调节转速为800-1000r/min，均匀滴加正硅酸乙酯25-30mL与乙醇50-70mL的混合液，2-3h滴完，持续搅拌10-13h；滴入混合溶液，持续搅拌6-10h，得改性硅溶胶；

（2）复合纳米水分散液制备：称取20-25g步骤（1）制备所得的改性硅溶胶于反应器中，低速搅拌，滴入5-30nm的纳米二氧化钛透明水分散液5-8g，30min滴完，搅拌1h，制得复合纳米水分散液；

（3）Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液制备：称取改性丙烯酸乳液50g，加入反应器中；在室温下，边搅拌边向反应器中滴加10-20g 步骤（2）制备所得的复合纳米水分散液，1-1.5h滴完，继续搅拌2-3h，即得到Si/Ti纳米改性功能聚合物乳液。

进一步地，步骤（1）中所述混合溶液具体包括2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸0.6-1.5g、羟甲基丙烯酰胺0.4-0.8g和去离子水20mL。

进一步地，步骤（3）所述改性丙烯酸乳液制备过程如下：

a、称取甲基丙烯酸2-5g、丙烯酸2-4g、甲基丙烯酸甲酯4-6g、丙烯酸异辛酯3-5g、丙烯酸丁酯2-5g、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸5-7g、羟甲基丙烯酰胺2-3g、甲基丙烯酸羟乙酯4-8g、乙烯基三乙氧基硅烷2-5g、KH550 1-2g，混合均匀，得混合功能单体；

b、将100mL乙酸乙酯加入反应器中，N₂保护，加入1.2-1.4 g AIBN，升温至60-70℃，边搅拌边滴入步骤a所得混合功能单体，2-3h滴完；保温2-3h，再加入0.5-0.6g AIBN，保温反应3-4h；然后缓慢滴入6-10g 纳米二氧化硅醇分散液，0.5-1h滴完，再搅拌2-3h；