[發(fā)明專利]過(guò)濾材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010540011.4
• 申請(qǐng)日: 2020-06-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111617556B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周亮
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海支米空氣凈化科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/14
• 分類號(hào): B01D39/14;B01D39/16
• 代理公司: 南京利豐知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 32256
• 代理人: 趙世發(fā)

本發(fā)明公開(kāi)了一種過(guò)濾材料及其制備方法。該過(guò)濾材料包括基體材料和石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠分布在所述基體材料表面和/或所述基體材料的孔隙中，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠內(nèi)分布有由氧化石墨烯交織形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠在固化狀態(tài)下呈現(xiàn)為多孔結(jié)構(gòu)。本發(fā)明實(shí)施例提供的一種過(guò)濾材料，主要由基體材料以及形成在基體材料表面的石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，該石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠使得過(guò)濾材料整體具有良好的透氣性和過(guò)濾效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明特別涉及一種過(guò)濾材料及其制備方法，屬于材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的過(guò)濾介質(zhì)主要包括機(jī)織濾布、非編織濾布、剛性多孔介質(zhì)，其中，濾布孔隙太大，往往過(guò)濾初期流速較大，但過(guò)濾一段時(shí)間后，固體顆粒就會(huì)進(jìn)人介質(zhì)孔隙，使過(guò)濾效率迅速下降，需要不斷反沖洗才能維持正常生產(chǎn)，在微壓差(＜1500Pa)下透水性太強(qiáng)，不能作為隔膜使用維持介質(zhì)兩邊的液位差，例如鎳電解過(guò)程中分隔陰陽(yáng)極電解液，除非大幅度提高針織密度和濾布厚度(大大增加成本)，以及，濾液濁度高，一方面造成有價(jià)成分流失，另一方面又容易造成環(huán)境污染，另外，濾布使用壽命短，因在過(guò)濾過(guò)程中易被堵塞，在較短的時(shí)間內(nèi)，空隙率大為降低，雖然可用水反沖洗再生，但再生能力有限。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種過(guò)濾材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種過(guò)濾材料，其包括基體材料和石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠分布在所述基體材料表面和/或所述基體材料的孔隙中，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠內(nèi)分布有由氧化石墨烯交織形成的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，且所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠在固化狀態(tài)下呈現(xiàn)為多孔結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠至少由如下方法制備獲得：

將氧化石墨烯分散于聚乙烯吡咯烷酮的水溶液中形成氧化石墨烯分散液；

將聚四氫呋喃醚二元醇與所述氧化石墨烯分散液混合形成混合溶液，并于110℃、小于100Pa的真空條件進(jìn)行脫水處理，直到所述混合溶液的水含量降至5wt％以內(nèi)，之后將所獲混合溶液冷卻至50-60℃；

將所述混合溶液與4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯于85℃、小于100Pa的真空條件攪拌混合1-3h獲得預(yù)聚體；

將所述預(yù)聚體與1，4-丁二醇于常溫、小于100Pa的真空條件下攪拌混合后獲得石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠。

進(jìn)一步的，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的原料中4，4′-二苯基甲烷二異氰酸酯、聚四氫呋喃醚二元醇、1，4-丁二醇、聚乙烯吡咯烷酮和氧化石墨烯的質(zhì)量比為15-18∶18-25∶18-25∶30-35∶0.5-1.5。

進(jìn)一步的，在所述氧化石墨烯分散液中，至少部分聚乙烯吡咯烷酮覆蓋于氧化石墨烯表面，而使氧化石墨烯呈現(xiàn)為分散狀態(tài)。

進(jìn)一步的，所述氧化石墨烯為少層氧化石墨烯。

優(yōu)選的，所述氧化石墨烯的層數(shù)為1-10層。

進(jìn)一步的，所述氧化石墨烯為片狀或塊狀。

優(yōu)選的，所述氧化石墨烯的片徑為10-15μm。

進(jìn)一步的，分布在所述基體材料表面的石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的厚度在10μm以下。

進(jìn)一步的，所述石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的用量為5-20g/m²。

進(jìn)一步的，固化后的石墨烯反應(yīng)型聚氨酯熱熔膠的孔徑為0.1μm-1μm、孔隙率為70-80％。