[發(fā)明專利]一種聚酰亞胺活化布的制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010788596.1 | 申請日： | 2020-08-07 |
| 公開（公告）號： | CN111908466B | 公開（公告）日： | 2021-11-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 李凱;陳新華;袁豪雄 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇米格新材料有限公司 |
| 主分類號： | C01B32/318 | 分類號： | C01B32/318;C01B32/336 |
| 代理公司： | 合肥中谷知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 34146 | 代理人： | 袁錦波 |
| 地址： | 223800 江蘇省宿*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 聚酰亞胺 活化 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種聚酰亞胺活化布的制備方法，屬于聚酰亞胺活化布技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：酸洗處理、催化劑浸漬、空氣預(yù)處理、碳化處理、活化處理；步驟一：酸洗處理去除雜質(zhì)同時提高催化劑擔(dān)載率；步驟二：催化劑浸漬為降低反應(yīng)活化能提高收率和活化點位；步驟三：空氣預(yù)處理為纖維定型同時植入氧活位點；步驟四：碳化處理為纖維熱定型同時排除部分非碳元素；步驟五：活化處理為刻蝕纖維表面實現(xiàn)纖維比表面積增加；本發(fā)明方法制備的聚酰亞胺活化布，能獲得比表面1200m2/g以上，平均比強度132N/25cm的活化布，同時具有極好的柔韌性可廣泛應(yīng)用于水處理、空氣凈化、電容器制備及儲能領(lǐng)域。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于聚酰亞胺活化布技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚酰亞胺活化布的制備方法。
背景技術(shù)
伴隨科技的發(fā)展，環(huán)保、化工、儲能、能源等要求越來越高，尤其是在環(huán)保和儲能領(lǐng)域多采用黏膠基活性碳纖維氈、聚丙烯腈基活性碳纖維氈，黏膠基活性炭纖維氈活化后雖具有較高的比表面積但是強度差、掉渣；聚丙烯腈基活性碳纖維氈雖具有一定的強度但是活化后比表面積多小于800m2/g，無法滿足當(dāng)前市場需求。
因此，我們提出一種聚酰亞胺活化布的制備方法。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)計合理的一種聚酰亞胺活化布的制備方法。
本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的：
本發(fā)明提供了一種聚酰亞胺活化布的制備方法，包括以下步驟：一、酸洗處理：將普通聚酰亞胺布采用濃度百分比為0.5-15%的弱酸進行酸洗處理，弱酸優(yōu)選濃度百分比為3.5-7%，酸洗時間為15-90min，獲得改性聚酰亞胺布，提高催化劑擔(dān)載率；
二、催化劑處理：將改性聚酰亞胺布放入濃度百分比為0.5-12%的催化劑中浸漬，催化劑優(yōu)選濃度百分比為4-7.5%，浸漬時間為15-120min，降低反應(yīng)活化能，同時提供活化點位；
三、空氣預(yù)處理：將經(jīng)過催化劑浸漬的改性聚酰亞胺布放入熱風(fēng)爐中，在溫度240-460℃范圍內(nèi)進行連續(xù)空氣熱處理，優(yōu)選溫度范圍為320-420℃，處理時間10-60min，優(yōu)選處理時間為25-35min，實現(xiàn)纖維定型的同時植入氧活位點；
四、碳化處理：將步驟三空氣預(yù)處理后的聚酰亞胺布放入溫度為600-1400℃且無氧環(huán)境下的連續(xù)碳化爐中熱處理30-240min，優(yōu)選溫度范圍為800-950℃，優(yōu)選處理時間為60-90min，排除非碳元素獲得定型纖維布，通過提高纖維布內(nèi)部結(jié)構(gòu)取向度，獲得高強度纖維布；
五、活化處理：將步驟四碳化后的纖維布放入700-1000℃水蒸氣活化爐中加熱處理10-120min完成活化處理，刻蝕纖維表面碳元素獲得高比表面積聚酰亞胺活化布，優(yōu)選溫度范圍為800-950℃，優(yōu)選處理時間為30-60min，即完成活化處理，刻蝕纖維表面碳元素獲得高比表面積聚酰亞胺活化布。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述步驟一中酸洗處理的弱酸為檸檬酸、醋酸、甲酸的其中一種或兩種組合物。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，檸檬酸與醋酸或甲酸混合時其百分占比為（10-30）：（70-90）、醋酸與檸檬酸或甲酸混合時其百份占比為（20-50）：（50-80）、甲酸與檸檬酸或醋酸混合時其百份占比為（30-60）：（40-70）。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，所述步驟二中催化劑為氯化銨、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨的其中一種或兩種組合催化劑。
作為本發(fā)明的進一步優(yōu)化方案，氯化銨與磷酸氫二銨或磷酸二氫銨混合時其百份占比為（5-25）：（75-95），磷酸氫二銨與氯化銨或磷酸二氫銨混合時其百份占比為（10-50）：（50-90），磷酸二氫銨與氯化銨或磷酸氫二銨混合時其百份占比為（20-50）：（50-80）。
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