[發(fā)明專利]高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011011415.0
• 申請(qǐng)日: 2020-09-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112295316B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 萬(wàn)金星
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 常州康浩高分子材料科技有限公司
• 主分類號(hào): B01D39/20
• 分類號(hào): B01D39/20;C22C1/08;C22C19/03;B22F9/20
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本申請(qǐng)涉及泡沫金屬領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法。該高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法包括下列制備步驟：S1、取聚氨酯泡沫并堿浸、活化處理，得活化改性聚氨酯模板；S2、取活化改性聚氨酯模板并浸泡至包覆液，得包覆改性聚氨酯模板；S3、取氯化鎳高溫活化并置于包覆液中均質(zhì)處理，得均質(zhì)改性液，將包覆改性聚氨酯模板添加至均質(zhì)改性液中，多次浸泡處理后加壓靜置，經(jīng)離心處理并干燥處理，得包覆坯料；S4、將包覆坯料煅燒處理后再還原處理，即可制備得高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料。本申請(qǐng)的高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料具有高孔隙率結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及泡沫金屬領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，它涉及一種高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法。

背景技術(shù)

泡沫材料如果以金屬為基體，便稱為泡沫金屬材料。與基體金屬相比較，泡沫金屬具有很多獨(dú)特、優(yōu)良的性能。泡沫金屬材料基質(zhì)內(nèi)部存在大量孔隙，實(shí)際上是金屬與氣體的復(fù)合材料。根據(jù)孔隙的形態(tài)可以劃分為兩類：閉孔泡沫金屬和開(kāi)孔泡沫金屬。閉孔泡沫金屬其孔隙是封閉的、獨(dú)立的，而開(kāi)孔泡沫金屬材料的孔隙是相互連接在一起的。而介于兩者之間的為半開(kāi)孔泡沫金屬材料。根據(jù)泡沫金屬材料的孔隙率大小，可以分為中低孔率和高孔率泡沫金屬材料。前者孔隙多為封閉型，后者孔隙多為連通型。

泡沫鎳作為泡沫金屬的一種，由于其孔隙率高、比表面積大、幾何對(duì)稱性好等優(yōu)點(diǎn)，泡沫鎳填料已成功地應(yīng)用于各種水處理和過(guò)濾分離等方案中進(jìn)行使用，在泡沫鎳制備方法方面，國(guó)內(nèi)對(duì)泡沫鎳制備工藝的研究，主要集中于熔體發(fā)泡法或模板制造法等。熔體發(fā)泡法用于生產(chǎn)閉孔泡沫金屬，由于發(fā)泡過(guò)程難以控制，所以此方法的缺點(diǎn)是容易造成氣泡分布不均且局部氣泡尺寸過(guò)大的現(xiàn)象所以一般不予以使用，而模板法則是通過(guò)制備一種聚氨酯泡沫材料為模板，進(jìn)行包覆制備泡沫鎳材料的方案。

針對(duì)上述方案泡沫鎳材料的模板制造法，本申請(qǐng)人認(rèn)為存在聚氨酯泡沫材料為模板制備后，其孔隙貫通性能不佳且煅燒后孔道坍塌，導(dǎo)致泡沫鎳孔隙率不佳缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高采用模板制造法制備的泡沫鎳的孔隙率，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法。本申請(qǐng)?zhí)峁┑囊环N高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料的制備方法包括下列制備步驟：S1、取聚氨酯泡沫并堿浸處理，洗滌后干燥并再次活化處理，得活化改性聚氨酯模板；S2、取活化改性聚氨酯模板并浸泡至包覆液中，得包覆改性聚氨酯模板，所述包覆液為羧甲基纖維素、納米二氧化硅和去離子水?dāng)嚢杌旌喜⒀心シ稚⒅苽涠?；S3、取氯化鎳并高溫活化、分散研磨處理，收集分散顆粒并置于包覆液中，均質(zhì)處理得均質(zhì)改性液，將包覆改性聚氨酯模板添加至均質(zhì)改性液中，多次浸泡處理并加壓靜置，經(jīng)離心處理并干燥處理，得包覆坯料；S4、將包覆坯料置于管式氣氛爐中，煅燒處理后再進(jìn)行還原處理，即可制備得高孔隙率泡沫鎳過(guò)濾材料。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于通過(guò)硅溶膠填充至材料內(nèi)部進(jìn)行改性處理，在后續(xù)的煅燒過(guò)程中，高溫環(huán)境會(huì)使聚氨酯和羧甲基纖維素先發(fā)生炭化反應(yīng)，同時(shí)再在空氣環(huán)境下高溫處理，所以聚氨酯材料經(jīng)炭化后部分與硅溶膠反應(yīng)生成包覆在泡沫鎳材料孔道結(jié)構(gòu)上的碳化硅材料，該碳化硅材料的多孔結(jié)構(gòu)不僅使有效提高了孔隙率，同時(shí)碳化硅材料有效填充了聚氨酯孔道，使其不易發(fā)生坍塌和崩解，提高了生成的孔隙結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能，從而改善了整體泡木捏材料的孔隙效率。

優(yōu)選的，步驟S1所述的堿浸處理采用的是0.8mol/L氫氧化鈉溶液。

通過(guò)采用上述技術(shù)方案，由于對(duì)聚氨酯泡沫模板進(jìn)行處理，經(jīng)堿洗處理，由于聚氨酯泡沫在發(fā)泡制備的過(guò)程中，其孔隙結(jié)構(gòu)不能做到有效的貫通，堿浸處理能去除聚氨酯孔道間隙間殘留的隔膜，改善聚氨酯材料的孔隙結(jié)構(gòu)，從而有效提高模板材料的孔隙率，同時(shí)在此基礎(chǔ)上，堿浸處理后的模板材料，其結(jié)構(gòu)表面形成凹凸不平的孔道結(jié)構(gòu)，增加聚氨酯泡沫孔筋的表面粗糙度，后續(xù)在在負(fù)載氯化鎳粉末時(shí)，能更加有效的包覆至聚氨酯泡沫模板表面。

優(yōu)選的，步驟S1所述的活化處理采用的使質(zhì)量分?jǐn)?shù)10％羧甲基纖維素溶液。