[發(fā)明專利]一種駐極納米纖維高效過濾材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010130435.3 | 申請日： | 2020-02-28 |
| 公開（公告）號： | CN111330355B | 公開（公告）日： | 2022-06-14 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 謝建達(dá);邢家思;吳曉舜 | 申請（專利權(quán)）人： | 廈門理工學(xué)院 |
| 主分類號： | B01D39/08 | 分類號： | B01D39/08;B01D46/30;B03C3/017;D01F8/08;D01F8/10;D04H1/728;D01D5/00 |
| 代理公司： | 廈門智慧呈睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 35222 | 代理人： | 楊唯 |
| 地址： | 361024 福*** | 國省代碼： | 福建;35 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 納米 纖維 高效 過濾 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明提供了一種駐極納米纖維高效過濾材料及其制備方法，屬于新材料技術(shù)領(lǐng)域，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的駐極納米纖維過濾材料駐極性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致對空氣中的細(xì)顆粒物過濾效率低的技術(shù)問題。所述過濾材料是由紡絲液經(jīng)靜電紡絲制備而成，其中，所述紡絲液包括如下重量份的組分：聚合物0?30份；線形可極化聚合物1?30份；以及溶劑40?99份；其中，所述線形可極化聚合物為具有電子給體?π共軛體系?電子受體的偶極子結(jié)構(gòu)側(cè)基的線形可極化聚合物。本發(fā)明通過將線形可極化聚合物與聚合物共同溶解，通過靜電紡絲技術(shù)制備具有高PM2.5過濾性能、低阻力壓降、且保持理想的性能穩(wěn)定性的空氣過濾材料，具有制備方法簡單，生產(chǎn)成本低的優(yōu)點(diǎn)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及新材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種駐極納米纖維高效過濾材料及其制備方法。
背景技術(shù)
空氣中的細(xì)顆粒物是指環(huán)境中空氣動力學(xué)當(dāng)量直徑小于等于2.5微米的顆粒物，又稱細(xì)粒、細(xì)顆粒或PM2.5，其粒徑小，在大氣中的停留時(shí)間長、輸送距離遠(yuǎn)，能夠?qū)θ梭w健康造成較大危害，易引發(fā)肺炎、肺功能下降等多種疾病。采用熔噴纖維、玻璃纖維和紡粘纖維制備的空氣過濾材料對空氣中的細(xì)微顆粒物進(jìn)行防護(hù)是一種行之有效的措施。
目前，傳統(tǒng)的空氣過濾材料對空氣中細(xì)微顆粒物的過濾機(jī)理主要有以下五種：攔截效應(yīng)、篩效應(yīng)、慣性效應(yīng)、布朗效應(yīng)和靜電效應(yīng)。熔噴纖維、玻璃纖維和紡粘纖維等這些過濾材料的纖維直徑粗、孔徑大、比表面較小，慣性效應(yīng)和布朗效應(yīng)較弱，對空氣中細(xì)微顆粒物過濾效率較低。而靜電紡絲納米纖維過濾材料具有絲徑細(xì)、孔徑小、比表面積大等特點(diǎn)，具有良好的慣性效應(yīng)和布朗效應(yīng)，是新型過濾材料發(fā)展的趨勢。為了進(jìn)一步提高過濾材料的過濾效果，通常對聚合物空氣過濾材料進(jìn)行駐極改性，以提高靜電效應(yīng)，從而進(jìn)一步提高過濾效率。如對熔噴布進(jìn)行駐極，但是該方法駐極產(chǎn)生的電荷在異丙醇等有機(jī)溶劑作用下容易消失，造成過濾效率大幅降低。另外，通過添加電氣石等無機(jī)納米粒子也可進(jìn)一步提高駐極效果。但無機(jī)粒子與聚合物基材相容性不好，易造成空氣過濾材料機(jī)械性能下降。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種駐極納米纖維高效過濾材料及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的駐極納米纖維過濾材料駐極性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致對空氣中細(xì)顆粒物過濾效率低的技術(shù)問題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：
本發(fā)明提供了一種駐極納米纖維高效過濾材料，所述過濾材料是由紡絲液經(jīng)靜電紡絲制備而成，其中，所述紡絲液包括如下重量份的組分：
聚合物 0-30份；
線形可極化聚合物 1-30份；以及
溶劑 40-99份；
其中，所述線形可極化聚合物為具有電子給體-π共軛體系-電子受體的偶極子結(jié)構(gòu)側(cè)基的線形可極化聚合物。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述線形可極化聚合物為線形可極化聚酯、線形可極化聚苯乙烯、線形可極化聚三唑、線形可極化聚氨酯或線形可極化聚甲基丙烯酸甲酯。本發(fā)明的線形可極化聚合物選擇具有Donor-π-Acceptor偶極子結(jié)構(gòu)特征側(cè)基的線形可極化聚合物。本發(fā)明所述的Donor-π-Acceptor偶極子結(jié)構(gòu)特征的側(cè)基，其基團(tuán)的一端為電子給體，另一端為電子受體，連接兩者的為π共軛體系。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述線形可極化聚合物的電子給體選自含有氧原子、氮原子或硫原子的具有孤對電子的原子或基團(tuán)；所述線形可極化聚合物的電子受體選自具有拉電子傾向的原子或基團(tuán)；所述π共軛體系選自偶氮苯體系、共軛烴體系或噻吩體系。
根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述電子給體選自羥基、烷氧基、胺基或巰基中的一種；所述電子受體選自硝基、醛基、氰基、磺酸基、羧基、酰基、三氟甲基、三氯甲基或三溴甲基中的一種；所述π共軛體系為偶氮苯體系。
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