[發(fā)明專利]一種具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010112508.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111254699B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發(fā)明（設計）人: 靳燾;羅葉軍;陳玉放;鄧素琴;李錚;曹立久;周映成
• 申請（專利權(quán)）人: 中科廣化（重慶）新材料研究院有限公司;中科檢測技術(shù)服務（廣州）股份有限公司;中科院廣州化學有限公司
• 主分類號: D06M10/06
• 分類號: D06M10/06;D06M10/08;D06M14/04;B01D39/08;B01D17/022
• 代理公司: 廣州市華學知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 雷月華

本發(fā)明公開了一種具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布及其制備方法。所述方法為采用含CS₂的活化試劑對棉質(zhì)濾布進行預處理，并通過ARGET?ATRP法實施疏水改性反應，制得具有高穩(wěn)定疏水功能的功能改性棉濾布。本發(fā)明所述具有高穩(wěn)定性的疏水改性棉濾布的起始接觸角為141.7°，持續(xù)2h后可穩(wěn)定在129.5°，衰減率僅為8.7％；超聲處理90s后起始接觸角仍達135.4°，2h后的接觸角保留值119.5°，衰減率12.2％，遠低于目前已知的同類型的疏水功能化改性的棉質(zhì)濾材。本發(fā)明所述的疏水功能改性的棉質(zhì)棉濾布，其疏水穩(wěn)定性能得到極顯著的提升，有利于更好滿足在實際使用工況環(huán)境中的適用性。

技術(shù)領域

本發(fā)明屬于功能高分子材料技術(shù)領域，具體涉及一種具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布及其制備方法。

背景技術(shù)

具有疏水功能的新型濾材是實現(xiàn)油水分離、高精度過濾等高效分離純化過程的關鍵，也是高性能環(huán)境功能材料產(chǎn)業(yè)領域的代表性方向之一。

在類型眾多的過濾材料中，如合成纖維、纖維素質(zhì)濾材、金屬濾網(wǎng)、等不同材質(zhì)，纖維素質(zhì)濾材是唯一的天然可再生、生態(tài)友好、可自然降解、豐富經(jīng)濟等優(yōu)點的高分子材料，纖維素質(zhì)織物可為編織網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，用作分離凈化濾材時具有的通量大、應用廣泛便利的工程優(yōu)勢，比如常見的棉纖維濾布，本身就是一種應用廣泛和通用的纖維素過濾分離材料。

在另一方面，棉質(zhì)濾布作為傳統(tǒng)的常規(guī)分離過濾材料，其功能和應用都有一定的局限性，為此，需要采用先進的技術(shù)手段對其進行疏水功能等的結(jié)構(gòu)改性，以實現(xiàn)其性能和功能的提升，并開發(fā)出不同類型和用途的天然纖維型的高性能功能性的新型分離材料。

電子活化再生-原子轉(zhuǎn)移自由基聚合(ARGET-ATRP)具有反應過程溫和、原材料低毒易獲取、后處理簡單等優(yōu)點。迄今為止，盡管ARGET-ATRP法被用于制備具有表面疏水功能的棉質(zhì)纖維濾材，并取得了較好的進展，但所獲得的疏水功能棉質(zhì)濾布在其疏水穩(wěn)定性方面，與實際工況條件的需要還有較大的差距，需要進一步的改善和技術(shù)突破。

為此，在本發(fā)明中，采用了一種新型的活化預處理方法，即采用以含CS₂為主的活化劑溶液對棉質(zhì)濾布進行預處理，并通過ARGET-ATRP法進行有效的疏水改性反應，制備了疏水功能高度穩(wěn)定的棉質(zhì)改性濾布。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有改性棉質(zhì)濾布疏水穩(wěn)定性的不足，為進一步提高改性棉質(zhì)濾布的疏水穩(wěn)定性能，本發(fā)明根據(jù)棉質(zhì)濾布特點及ARGET-ATRP法用于纖維素改性的要求，采用含CS₂為主的活化劑溶液實施了對棉質(zhì)濾布的活化處理，促進了棉纖維素在其疏水改性過程中的反應活性的顯著提高，進而實現(xiàn)了與1-烷鏈烯烴單體之間的高效接枝共聚，獲得了具有顯著疏水穩(wěn)定性的改性棉濾布。

本發(fā)明的首要目的在于提供一種具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布的制備方法。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種由上述方法制備得到的具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布。

本發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有高疏水穩(wěn)定性的棉質(zhì)濾布的制備方法，包括以下步驟：

(1)將棉濾布置于活化劑中超聲處理2～10min后，靜置1.5～2.5小時，經(jīng)清洗，干燥，得到活化棉濾布，所述活化劑為NaOH、CS₂和乙醇按照質(zhì)量比1：(13～16)：(55～60)混合得到的混合液；

(2)于5～10℃下將二氯甲烷(DCM)、三乙胺(TEA)、二甲氨基吡啶(DMAP)和活化棉濾布加入反應容器中，通入氮氣，加入2-溴異丁酰溴(BiB)，混合均勻后，升溫至25±5℃，反應3～8小時，結(jié)束反應，分離棉濾布，清洗，干燥，得到酰溴化棉濾布；