[發明專利]一種壓濾性輕質透水材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201410119626.4
• 申請日: 2014-03-27
• 公開（公告）號: CN103897099A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 黃月文;王斌
• 申請（專利權）人: 中科院廣州化學有限公司南雄材料生產基地;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: C08F220/18
• 分類號: C08F220/18;C08F220/28;C08F220/14;C08F212/08;C08F220/06;C08F230/08;C08F120/18;C08F4/40;C08J9/28;C08L33/10;C08L33/12;C08L25/14;C08L67/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張燕玲;裘暉

技術領域

本發明屬于多孔材料領域，具體涉及一種壓濾性輕質透水材料及其制備方法。

背景技術

多孔材料由于具有特殊的周期性結構、高比表面積、高吸附性、可組裝性、高孔隙率等特性，已經在催化、生物、電化學、氣體吸附、色譜分離、傳感器等領域顯示了廣泛的應用前景。

在陶瓷行業中，高壓注漿具有周期短、效率高、坯體質量好、不必修坯、強度高、無須干燥、表面光潔度高、可連續注漿、機械化自動化水平高、生產線占地面積小、操作環境好、環境廢棄物少等，不僅能大幅度提高產品質量、檔次和提高生產效率，還能大幅度降低勞動力成本、勞動強度和節約勞動場所，減少環境污染，高壓注漿已在美國、德國、日本、意大利等發達國家獲得了廣泛的應用，它們獲得了巨大的經濟效益和社會效益，用它幾乎可以成型所有衛生潔具產品。

石膏模具是陶瓷工業生產中長期以來使用的傳統模具、可制備各種形狀的模具，具有良好的吸水性能和干燥性能，廣泛應用于傳統陶瓷生產的常壓注漿、旋壓、滾壓、塑壓等成型工藝中。但石膏模具有其不可克服的缺陷,如比重大、耐磨性低、耐腐蝕性差、分解溫度低、易變形或坍塌破壞，沖擊強度、彎曲強度等力學性能低,反復使用率很低，在100次以下，極容易造成大量的固體廢渣。此外石膏模的成坯率低、周期長、干燥時間長，不適合連續化、自動化生產。石膏模具表面凹凸不平、使坯體表面粗糙，影響成品美觀，并且石膏模具內部孔隙孔徑大，吸水快，在壓力下極易把胚體中的細微顆粒壓入石膏模內部的孔隙中，造成堵塞，必然嚴重影響胚體的性能。因此，石膏模具不能應用到壓力注漿中，已遠遠滿足不了現代壓力注漿的要求。

發明內容

為了解決現有技術的缺點和不足之處，本發明的首要目的在于提供一種壓濾性輕質透水材料的制備方法。

本發明的另一目的在于提供一種由上述制備方法制備而成的壓濾性輕質透水材料。

本發明的再一目的在于提供一種由上述壓濾性輕質透水材料制備而成的壓濾性輕質透水塑料模具。該模具具有質輕、表面光滑、易清潔、重復利用性好等優點。

本發明的又一目的在于提供上述壓濾性輕質透水塑料模具在陶瓷高壓注漿、環保、化工、生物醫學、水處理或建筑領域中的應用。

本發明目的通過以下技術方案實現：

一種壓濾性輕質透水材料的制備方法，包括以下步驟：

（1）在溫度為5～20℃下將15～20質量份的甲基丙烯酸長鏈烷基酯類化合物反應單體、45～65質量份的有機聚合物固體微粉、20～40質量份的水這三種反應物料，以及表面活性劑和氧化-還原引發劑這兩種助劑，在30秒～10分鐘內混合均勻，得到混合物料；

（2）將混合物料反應固化，得到壓濾性輕質透水材料。

所述甲基丙烯酸長鏈烷基酯類化合物反應單體為烷基碳數為4～10個的甲基丙烯酸長鏈烷基酯；所述甲基丙烯酸長鏈烷基酯為甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸異辛酯和甲基丙烯酸異冰片酯中的至少一種。

所述甲基丙烯酸長鏈烷基酯類化合物反應單體中還摻入了硬單體，所述硬單體為甲基丙烯酸甲酯、苯乙烯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯、甲基丙烯酸和3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷中的至少一種；甲基丙烯酸長鏈烷基酯的質量占甲基丙烯酸長鏈烷基酯類化合物反應單體質量的20%以上，甲基丙烯酸甲酯的質量不超過甲基丙烯酸長鏈烷基酯類化合物反應單體質量的20%。

所述有機聚合物固體微粉為聚烯烴微粉、聚酰胺微粉、聚酯微粉、熱塑性聚氨酯微粉、甲基丙烯酸酯均聚物或共聚物微粉、甲基丙烯酸酯與苯乙烯共聚物微粉中的至少一種，有機聚合物固體微粉的粒徑范圍為50～3000目，500目以上的微粉占有機聚合物固體微粉總質量的5%～30%。有機聚合物固體微粉的作用是填充材料內部及表面，使制備的材料強度更高、表面更加平整和光潔并有利于阻止外部粒子滲入材料內部，該類聚合物固體微粉相比普通的無機填料質量更輕，所得到的材料比重小。

所述表面活性劑是指聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段聚醚和吐溫中的至少一種，其加入量為三種反應物料總質量的0.1～1.5%。

所述反應固化是指在5～50℃溫度條件下直接固化，或者先在5～20℃預固化0.5～3h，再于30～50℃固化。