[發明專利]一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料及制備方法

在審

• 申請號: 202010957908.7
• 申請日: 2020-09-14
• 公開（公告）號: CN112225309A
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳慶;曾軍堂;司文彬;白濤
• 申請（專利權）人: 成都新柯力化工科技有限公司
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C04B33/132;C04B38/00;C04B38/02;C04B38/06
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1.一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

（1）將陰離子型擴鏈劑、異氰酸酯和聚乙二醇混合，加入三乙烯二胺液體催化劑反應制得聚氨酯預聚體；

（2）取步驟（1）中制備得到的聚氨酯預聚體加入適量的丙酮，然后降溫，加入三乙胺和丙交酯繼續攪拌，制得復合聚氨酯；

（3）城市污泥經預處理后與天然硅酸鎂鋁、氧化鋁混合，干球磨得到混合粉體；

（4）將步驟（3）中混合粉體加入到碳酸氫銨和甲基纖維素，加水濕球磨得到漿液，倒入模具中成型制得分布孔洞的陶瓷胚體，高溫燒結，即得多孔陶瓷；

（5）將步驟（4）中多孔陶瓷置于海藻酸鈉和無水乙醇的混合液中混合，再加入復合聚氨酯，取出多孔陶瓷，烘干，得到具有豐富孔隙結構的聚氨酯/陶瓷復合生物填料。

2.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中陰離子型擴鏈劑、異氰酸酯與聚乙二醇的質量比為0.02～0.05:0.5～2.5:1，所述三乙烯二胺與陰離子型擴鏈劑物質量之比為0.7～1.3：1。

3.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中所述陰離子型擴鏈劑為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸、1,2-丙二醇-3-磺酸鈉、1,4-丁二醇-2-磺酸鈉中的一種或多種；所述異氰酸酯為二環己基甲烷二異氰酸酯或二苯基甲烷二異氰酸酯；所述聚乙二醇為聚乙二醇600。

4.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中反應溫度在40～105℃進行。

5.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中三乙胺、丙交酯與聚氨酯預聚體的質量之比為0.32～0.72:0.12～0.21:10；降溫后溫度為室溫；所述丙酮的加入量為聚氨酯預聚體質量的5～10%。

6.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中所述城市污泥經預處理過程為將城市污泥經過除臭后放入100℃-120℃的溫度下的鼓風干燥箱中干燥，將烘干后的城市污泥粉碎過篩得污泥粉料。

7.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（3）中混合粉體中經預處理后的城市污泥粉料70-80重量份、天然硅酸鎂鋁15-27重量份、氧化鋁3-5重量份。

8.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（4）中混合粉體85～95重量份，碳酸氫銨3～10重量份，甲基纖維素2～5重量份；高溫燒結的條件為1000～1050℃條件下進行燒結8～12小時。

9.根據權利要求1所述的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料的制備方法，其特征在于，步驟（5）中多孔陶瓷35～45重量份、 海藻酸鈉5～8重量份、無水乙醇55～75重量份、復合聚氨酯65～80重量份。

進一步提供由上述方法制備得到的一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料。（5）將步驟（4）中多孔陶瓷置于海藻酸鈉和無水乙醇的混合液中混合，再加入水性聚氨酯，發泡劑，阻燃劑和表面活性劑，經高壓噴涂機發泡，制得具有豐富孔隙結構的聚氨酯/陶瓷填料。

10.一種污水處理用聚氨酯/陶瓷復合生物填料，其特征在于，所述復合生物填料按照權利要求1-9任一權項所述的方法制備而成。