專利名稱：一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種過濾材料，特別涉及一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
隨著我國工業(yè)的不斷發(fā)展，不可避免的是各種粉塵的污染源也將不斷地增加，燃煤鍋爐、水泥窯、鋼鐵高爐和垃圾焚燒爐等在作業(yè)過程中會產(chǎn)生伴有粉塵、高溫且腐蝕性的氣體，如不及時地加以控制，將對生態(tài)環(huán)境及人們的身體健康帶來極大的危害。隨著科技的進(jìn)步和人們環(huán)保意識的增強(qiáng)，環(huán)境治理、防止大氣污染，尤其是對冶金、鋼鐵、發(fā)電、碳黑、水泥等行業(yè)高溫?zé)焿m過濾越來越重視。目前用于空氣和氣體過濾即固/氣相分離的紡織材料主要有兩大類一類為機(jī)織布，另一類為非織造布，其中以針剌布用量最大，這類材料多呈三維結(jié)構(gòu)，其孔隙小而孔隙率大，過濾效率高，因此近年來得到越來越廣泛的應(yīng)用。
目前，耐高溫過濾材料主要采用無機(jī)纖維和耐高溫合成纖維，其能耐180°C以上的高溫尾氣或高溫粉塵。國外從20世紀(jì)70年代開始致力于研究開發(fā)耐高溫合成纖維，隨著耐高溫合成纖維的開發(fā)利用，新品種濾料不斷涌現(xiàn)，推動了高溫?zé)焿m過濾濾料業(yè)的發(fā)展; 而國內(nèi)中、高溫合成纖維較少，中高溫過濾材料主要以玻璃纖維材料為主。
然而，工業(yè)高溫尾氣中大都含有大量的腐蝕性氣體，如H2SO3, H2S04、H2S等，特別是當(dāng)尾氣的溫度超過120°C時，其對過濾材料的腐蝕性加劇，最終使過濾材料失去功效。因此， 玻璃纖維濾料雖價格較低，但耐磨、耐折性能差，韌性差和耐化學(xué)腐蝕性性能差，不能滿足環(huán)境復(fù)雜的高溫粉塵過濾要求，其應(yīng)用受到很大的限制。因此，引進(jìn)高性能的耐高溫纖維， 研制出優(yōu)質(zhì)的耐高溫濾料，滿足日益增長的高溫?zé)焿m過濾的要求是一個重要的課題。
聚酰亞胺(P84)聚合物屬于高性能聚合物，具有優(yōu)異的耐熱性和阻燃性，玻璃化溫度為315°C，纖維可在250°C應(yīng)用溫度下長期使用，纖維不會熔融。因此，在耐高溫濾料行業(yè)成功地將聚酰亞胺(P84)作為濾料材料，實(shí)踐證明，聚酰亞胺(P84)具有良好的集塵性能， 同一旦數(shù)的聚酰亞胺纖維的表面系數(shù)大于其他纖維，使其在壓力差很小時，過濾效率也很高。但聚酰亞胺纖維價格昂貴，同時，大多數(shù)芳香族聚酰亞胺既難熔又難溶，不易紡制成纖維。因此，這些因素都限制了聚酰亞胺的應(yīng)用。
鑒于玻璃纖維和聚酰亞胺(P84)具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)因此，利用上述兩種材料的各自優(yōu)點(diǎn)，開發(fā)一種綜合性能優(yōu)異的復(fù)合材料成為高溫濾料行業(yè)的研究熱點(diǎn)。
申請?zhí)枮?01110221811. O的發(fā)明專利公開了一種“玻纖聚酰亞胺P84復(fù)合濾料及其制備方法”，其特征在于復(fù)合濾料包括玻璃基布和復(fù)合纖維層，玻璃基布的上下表面覆有復(fù)合纖維成，其中，復(fù)合纖維層是玻璃纖維、凱夫拉纖維和P84纖維機(jī)械混合后針刺成氈。
申請?zhí)枮?01020659486. 7的實(shí)用新型專利提供了 “玻璃纖維和聚酰亞胺纖維復(fù)合過濾針刺氈”，其特征在于在玻纖基布的兩面采用針刺對稱粘貼玻纖與P84復(fù)合的纖維面層。
申請?zhí)枮?00810042958. I的發(fā)明專利公開了 “聚酰亞胺玻纖復(fù)合材料的制備方4法”，其特征在于采用2，3，3'，4'-氧聯(lián)二苯四甲酸二酐、3，3'，4，4'-聯(lián)苯四甲酸二酐和4，4' - 二胺基二苯醚共聚制備聚酰胺酸，再采用4-苯基乙炔酐封端反應(yīng)生成酰亞胺齊聚物，再與硅烷偶聯(lián)劑和短切玻璃纖維捏合，經(jīng)熱處理制得聚酰亞胺玻纖復(fù)合材料。由此可見，在制備方法中以短切玻璃纖維作為聚酰亞胺的增強(qiáng)材料，提高聚酰亞胺的力學(xué)性能和抗沖擊性能。
綜上所述，目前獲得復(fù)合型的耐高溫濾料的方法，主要是將聚酰亞胺纖維和其他耐高溫纖維特別是玻璃纖維進(jìn)行并捻，或者混合，并通過針刺或水刺成型工藝獲得過濾材料或過濾氈，再將過濾氈通過浸潰聚四氟乙烯乳液，或者以短切玻璃纖維作為填充聚酰亞胺的增強(qiáng)材料，提高聚酰亞胺的力學(xué)性能和抗沖擊性能。因此，本發(fā)明利用這兩種纖維材料的優(yōu)點(diǎn)，通過擠出或涂覆工藝，提供一種價格便宜，具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕性以及阻燃性的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過涂覆工藝，提供一種價格便宜，具有皮芯結(jié)構(gòu)和一定強(qiáng)度、韌性，耐高溫、耐化學(xué)腐蝕性的玻璃纖維復(fù)合過濾材料及其制備方法與應(yīng)用。
目前，過濾材料主要有玻璃纖維、聚酰亞胺纖維等，但玻璃纖維屬無機(jī)材料，韌性低，材料比較脆，因此存在斷裂伸長率低和耐折性能差的缺點(diǎn)，以致基于玻璃纖維的基布或者過濾氈的強(qiáng)度和韌性均比較低；而聚酰亞胺(P84)聚合物屬于高性能聚合物，具有優(yōu)異的耐熱性和阻燃性，玻璃化溫度為315°C，纖維可在250°C應(yīng)用溫度下長期使用，纖維不會熔融，纖維強(qiáng)度高，韌性強(qiáng)。因此，在耐高溫濾料行業(yè)成功地將聚酰亞胺(P84)作為濾料材料，實(shí)踐證明，聚酰亞胺(P84)具有良好的集塵性能，同一旦數(shù)的聚酰亞胺纖維的表面系數(shù)大于其他纖維，使其在壓力差很小時，過濾效率也很高。但聚酰亞胺纖維價格昂貴，同時，大多數(shù)芳香族聚酰亞胺既難熔又難溶，不易紡制成纖維。因此，這些因素都限制了聚酰亞胺的應(yīng)用。
鑒于上述原因，為了克服玻璃纖維和聚酰亞胺材料各自的缺點(diǎn)和不足，充分結(jié)合兩種材料的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于其具有皮芯結(jié)構(gòu)，所述的皮芯結(jié)構(gòu)包括芯層和皮層，其中芯層為玻璃纖維， 玻璃纖維采用偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，芯層外包覆有皮層，所述的皮層由聚酰亞胺、氟樹脂、超細(xì)碳酸鈣、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、稀土制成，按重量份計，其具體組分配方如下聚酰亞胺100 份；氟樹脂0-20 份；超細(xì)碳酸鈣10-30 份；偶聯(lián)劑1-5 份;抗靜電劑0-3 份;稀土O. 1-5 份加工助劑O. 5-2 份所述氟樹脂為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物之一種或兩種以上組合；所述加工助劑為潤滑劑或增塑劑。
所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述芯層的玻璃纖維的線密度為300 750dtex ;玻璃纖維偶聯(lián)預(yù)處理的方法為對玻璃纖維進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理， 以重量份計，用4-5份的硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑對100份的玻璃纖維表面進(jìn)行預(yù)處理， 獲得偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維。
所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述皮層的厚度為 5 200微米。
所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述復(fù)合過濾材料包括長纖維、短纖維。
所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述長纖維的線密度為 300 800dtex。
所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的制備方法，包括如下步驟(1)對填料進(jìn)行表面預(yù)處理，以重量份計，將10-30份的超細(xì)碳酸鈣和1-5份的偶聯(lián)劑依次加入到高速混合機(jī)中，溫度為70 90°C，混合均勻后獲得表面預(yù)處理的超細(xì)碳酸鈣， 備用;(2)對玻璃纖維進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理，以重量份計，用4-5份的硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑對100份的玻璃纖維表面進(jìn)行預(yù)處理，獲得偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，備用；(3)制備聚酰胺酸中間體紡絲液，以二甲基乙酰胺為溶劑，由聯(lián)苯四羧酸二酐與間-二甲苯基二胺單體于10°C低溫合 成聚酰胺酸中間體紡絲液；(4)以重量份計，將步驟(I)獲得的表面預(yù)處理的超細(xì)碳酸鈣、0-20份的氟樹脂、0-3份的抗靜電劑、O. 1-5份的稀土和O. 5-2份的加工助劑加入到步驟(3)獲得的100份的聚酰胺酸中間體紡絲液中，并攪拌均勻，獲得改性的聚酰胺酸中間體紡絲液，備用；(5)將步驟(2)獲得的偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維浸潰于步驟(4)獲得的改性聚酰胺酸中間體紡絲液中，在偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維的表層涂布、包覆一層聚酰胺樹脂；(6)將步驟(5)獲得的聚酰胺樹脂進(jìn)行亞酰胺化處理，以10°C/min的升溫速率升溫至 200 250°C，并恒溫I. 5 3. O h，使聚酰胺脫水環(huán)化轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺；(7)將步驟6)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料經(jīng)冷卻后收卷，獲得復(fù)合過濾長纖維材料。
所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，應(yīng)用于編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈。
所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的線密度為550dtex，斷裂強(qiáng)力為3. 3cN/ dtex,抗拉強(qiáng)度為31cN/ tex,于260°C恒溫 30min的條件下熱收縮率小于1%。
所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于過濾氈具有上、中、下三層結(jié)構(gòu)， 其中上、下表層為由權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料制成的復(fù)合過濾短纖維針刺或水刺而成的過濾氈，中間層為由權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料制成的復(fù)合過濾長纖維針刺而成的基布。
所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于所述過濾氈單位平方米的含有權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的克重為300 1200g。
玻璃纖維是一種傳統(tǒng)的濾料，根據(jù)制造工藝和工藝參數(shù)的不同，玻璃纖維具有從亞微米到微米級的直徑范圍。玻璃纖維具有高強(qiáng)低伸、耐高溫、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，在制作濾料的準(zhǔn)備基材過程中外形不會發(fā)生變化，保持固有的長度和圓柱形，不發(fā)生天然纖維類似的潤脹或帚化現(xiàn)象。因此，利用玻璃纖維具有耐高溫性能和較高強(qiáng)度的特點(diǎn)，將其作為皮芯結(jié)構(gòu)復(fù)合過濾材料的芯層，線密度為300 750dtex。
聚酰亞胺具有耐高溫性和耐化學(xué)腐蝕性等性能，將其作為同心結(jié)構(gòu)復(fù)合過濾材料芯層的皮層，彌補(bǔ)玻璃纖維耐高溫性和腐蝕性，以及強(qiáng)度和韌性不足的特點(diǎn)，賦予復(fù)合過濾材料具有較強(qiáng)的強(qiáng)度。其中，聚酰亞胺包覆層的厚度為5 200微米。
所述復(fù)合過濾材料包括長纖維、短纖維，長纖維的線密度為300 800dtex。其中， 短纖維主要通過氣流鋪網(wǎng)，以針刺或水刺的方法進(jìn)行成型，使得纖維之間相互穿插、纏繞和抱合，制成具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕性的針刺氈，而以長纖維編織為基布；以基布為骨架，在基布的上、下表面覆以針刺氈，形成上、中、下三層結(jié)構(gòu)的過濾氈，所述過濾氈的單位平方米的克重為300 1200g。
本發(fā)明技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的有益效果本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，充分發(fā)揮玻璃纖維和聚酰亞胺材料各自的優(yōu)點(diǎn)，以玻璃纖維為載體，在其表層涂覆聚酰亞胺樹脂，制得具有皮芯結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，特別是將上述材料應(yīng)用于環(huán)保濾料行業(yè)，不但價格低廉，同時可大幅度提高過濾材料的使用壽命和過濾效果，具有較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖I是聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了對本發(fā)明作進(jìn)一步的了解，現(xiàn)結(jié)合附圖對其作具體的說明。
如圖I所示，本發(fā)明所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于其具有皮芯結(jié)構(gòu)，所述的皮芯結(jié)構(gòu)包括芯層I和皮層2，其中芯層I為玻璃纖維，玻璃纖維采用偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，芯層I外包覆有皮層2，所述的皮層2由聚酰亞胺、氟樹脂、超細(xì)碳酸鈣、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、稀土制成。
圖中，I是芯層，2是皮層。
實(shí)施例I聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的制備工藝為1)對填料進(jìn)行表面預(yù)處理，以重量份計，將20份的超細(xì)碳酸鈣和2份的市售的鋁酸酯偶聯(lián)劑依次加入到高速混合機(jī)中，溫度為80°C，混合均勻后形成超細(xì)碳酸鈣，備用；2)對玻璃纖維進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理，以重量份計，用4份的鋁酸酯偶聯(lián)劑對100份線密度為 300dtex的中堿玻璃纖維(型號CC11-133*2，南通海玻玻璃纖維有限公司產(chǎn))表面進(jìn)行預(yù)處理獲得偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，備用；3)制備聚酰胺酸中間體紡絲液，以二甲基乙酰胺為溶劑，由聯(lián)苯四羧酸二酐與間_二甲苯基二胺單體于10°C低溫合成聚酰胺酸中間體紡絲液，為常規(guī)技術(shù)；4)以重量份計，將步驟I)獲得的超細(xì)碳酸鈣、15份的分散型聚四氟乙烯樹脂、O.5份的導(dǎo)電石墨抗靜電劑、O. 5份的硬脂酸鈰稀土和O. 5份的鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)加入到步驟3)獲得的100份的聚酰胺酸中間體紡絲液中，并攪拌均勻獲得改性的聚酰胺酸中間體紡絲液，備用；5)將步驟2)進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理后的玻璃纖維浸潰于步驟4)獲得的改性的聚酰胺酸中間體紡絲液中，在偶聯(lián)預(yù)處理后的玻璃纖維的表層涂布、包覆一層聚酰胺樹脂；6)將步驟5)獲得的聚酰胺樹脂進(jìn)行亞酰胺化處理，以10°C/min的升溫速率升溫至 200 250°C，并恒溫I. 5 3. O h，使聚酰胺脫水環(huán)化轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺；7)將步驟6)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料經(jīng)冷卻后收卷，獲得本發(fā)明所述具有較高強(qiáng)度和韌性的復(fù)合過濾長纖維材料，其線密度為550dteX，斷裂強(qiáng)力為3. 3cN/ dtex,抗拉強(qiáng)度為 3IcN/ tex,于260°C恒溫30min的條件下熱收縮率小于1 %。
實(shí)施例2復(fù)合過濾針刺氈的制備工藝為I)將實(shí)施例I的步驟7)獲得的復(fù)合過濾長纖維進(jìn)行卷曲處理，并進(jìn)行熱定型后剪切為 52 54mm的復(fù)合過濾短纖維，該復(fù)合過濾短纖維的卷曲度為12 18個卷曲/52mm。
將實(shí)施例I的步驟7)獲得的復(fù)合過濾長纖維編織為基布，單位平方米的復(fù)合過濾長纖維克重為400g。
2)采用氣流鋪網(wǎng)，將步驟I)獲得的復(fù)合過濾短纖維經(jīng)過本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)預(yù)開松一主開松一梳理一疊網(wǎng)工序，獲得纖維層。
3)將上述步驟2)所得的纖維層均勻地鋪在基布的上、下表面，依次經(jīng)過預(yù)針刺一主針刺工藝，將短纖維與基布復(fù)合在一起，并經(jīng)過熱定型、燒毛、壓光處理工序，制成耐高溫耐腐蝕的復(fù)合過濾針刺氈。
復(fù)合過濾針刺氈的單位平方米的實(shí)施例I)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料克重為 740g，縱向強(qiáng)度為1050N/25mm，橫向強(qiáng)度為925N/25mm，過濾阻力為17. 92Pa，過濾效率為 93. 64%，長期使用溫度為260°C，短期使用溫度為320°C，過濾精度高，具有較高的粉塵過濾效果。
實(shí)施例3以二甲基乙酰胺為溶劑，由聯(lián)苯四羧酸二酐與間-二甲苯基二胺單體于10°c低溫合成中間體聚酰胺酸，為常規(guī)技術(shù)。
按重量百分?jǐn)?shù)計，所述皮層的用量為聚酰胺酸100份，聚偏氟乙烯樹脂10份，超細(xì)碳酸鈣(1250目，福建萬旗非金屬材料有限公司產(chǎn))10份，硅烷偶聯(lián)劑(乙烯基三乙氧基硅烷)1份，導(dǎo)電石墨O. 3份，硬脂酸鈰稀土 O. 5份，鄰苯二甲酸二辛酯(DOP)增塑劑O. 5份; 芯層I為玻璃纖維，玻璃纖維(型號CCll-48*9，南通海玻玻璃纖維有限公司產(chǎn))的線密度為 400 dtexo
按實(shí)施例I的制備工藝制得聚酰亞胺復(fù)合材料，經(jīng)冷卻后收卷，獲得本發(fā)明所述具有較高強(qiáng)度和韌性的復(fù)合過濾長纖維材料，其線密度為600dteX，斷裂強(qiáng)力為3. 7cN/ dtex,抗拉強(qiáng)度為33cN/ tex,于260°C恒溫30min的條件下熱收縮率小于1%。
實(shí)施例4按實(shí)施例2的制備工藝分別制得了復(fù)合過濾短纖維和基布，基布的單位平方米含有實(shí)施例I)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料克重為368g。
按照實(shí)施例2的復(fù)合過濾針刺氈的制備工藝，采用本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的氣流鋪網(wǎng)， 將復(fù)合過濾短纖維依次均勻地鋪于基布的上、下表面，經(jīng)過本領(lǐng)域常規(guī)技術(shù)的預(yù)開松一主開松一梳理一疊網(wǎng)一預(yù)水刺一主水刺工藝，將短纖維與基布復(fù)合在一起，并經(jīng)過熱定型、燒毛、壓光處理工序，制成耐高溫耐腐蝕的過濾針刺氈。
所述復(fù)合纖維過濾針刺氈的單位平方米的含有實(shí)施例3)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料克重為650g，縱向強(qiáng)度為998N/25mm，橫向強(qiáng)度為924N/25mm，過濾阻力為16. 48Pa,過濾效率為91. 87%，長期使用溫度為250°C，短期使用溫度為360°C，過濾精度高，具有較高的粉塵過濾效果。
權(quán)利要求
1.一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于其具有皮芯結(jié)構(gòu)，所述的皮芯結(jié)構(gòu)包括芯層(I)和皮層(2)，其中芯層(I)為玻璃纖維，玻璃纖維采用偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，芯層(I)外包覆有皮層(2)，所述的皮層(2)由聚酰亞胺、氟樹脂、超細(xì)碳酸鈣、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、稀土制成，按重量份計，其具體組分配方如下聚酰亞胺100 份；氟樹脂0-20 份；超細(xì)碳酸鈣10-30 份；偶聯(lián)劑1-5 份;抗靜電劑0-3 份;稀土O. 1-5 份加工助劑O. 5-2 份所述氟樹脂為聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚全氟乙丙烯、聚氟乙烯、乙烯-四氟乙烯共聚物之一種或兩種以上組合；所述加工助劑為潤滑劑或增塑劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述芯層的玻璃纖維的線密度為300 750dtex ;玻璃纖維偶聯(lián)預(yù)處理的方法為對玻璃纖維進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理，以重量份計，用4-5份的硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑對100份的玻璃纖維表面進(jìn)行預(yù)處理，獲得偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述皮層的厚度為5 200微米。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述復(fù)合過濾根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，其特征在于所述長纖維的線密度為300 800dtex。
5.權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的制備方法，包括如下步驟(1)對填料進(jìn)行表面預(yù)處理，以重量份計，將10-30份的超細(xì)碳酸鈣和1-5份的偶聯(lián)劑依次加入到高速混合機(jī)中，溫度為70 90°C，混合均勻后獲得表面預(yù)處理的超細(xì)碳酸鈣， 備用;(2)對玻璃纖維進(jìn)行偶聯(lián)預(yù)處理，以重量份計，用4-5份的硅烷偶聯(lián)劑或鋁酸酯偶聯(lián)劑對100份的玻璃纖維表面進(jìn)行預(yù)處理，獲得偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維，備用；(3)制備聚酰胺酸中間體紡絲液，以二甲基乙酰胺為溶劑，由聯(lián)苯四羧酸二酐與間-二甲苯基二胺單體于10°C低溫合成聚酰胺酸中間體紡絲液；(4)以重量份計，將步驟(I)獲得的表面預(yù)處理的超細(xì)碳酸鈣、0-20份的氟樹脂、0-3份的抗靜電劑、O. 1-5份的稀土和O. 5-2份的加工助劑加入到步驟(3)獲得的100份的聚酰胺酸中間體紡絲液中，并攪拌均勻，獲得改性的聚酰胺酸中間體紡絲液，備用；(5)將步驟(2)獲得的偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維浸潰于步驟(4)獲得的改性聚酰胺酸中間體紡絲液中，在偶聯(lián)預(yù)處理的玻璃纖維的表層涂布、包覆一層聚酰胺樹脂；(6)將步驟(5)獲得的聚酰胺樹脂進(jìn)行亞酰胺化處理，以10°C/min的升溫速率升溫至 200 250°C，并恒溫I. 5 3. O h，使聚酰胺脫水環(huán)化轉(zhuǎn)化為聚酰亞胺；(7)將步驟6)獲得的聚酰亞胺復(fù)合材料經(jīng)冷卻后收卷，獲得復(fù)合過濾長纖維材料。
6.權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料，應(yīng)用于編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈。
7.根據(jù)權(quán)利要求7所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的線密度為550dtex，斷裂強(qiáng)力為3. 3cN/ dtex,抗拉強(qiáng)度為31cN/ tex,于 260°C恒溫30min的條件下熱收縮率小于1%。
8.權(quán)利要求7或8所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于過濾氈具有上、 中、下三層結(jié)構(gòu)，其中上、下表層為由權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料制成的復(fù)合過濾短纖維針刺或水刺而成的過濾氈，中間層為由權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料制成的復(fù)合過濾長纖維針刺而成的基布。
9.權(quán)利要求7或8所述的編織耐高溫耐腐蝕的過濾氈，其特征在于所述過濾氈單位平方米的含有權(quán)利要求1-5任一所述的聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料的克重為300 1200g。
全文摘要
本發(fā)明公開一種聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合過濾材料及其制備方法與應(yīng)用，復(fù)合過濾材料具有皮芯結(jié)構(gòu)，所述芯層為線密度300～750dtex的玻璃纖維，皮層由聚酰亞胺、氟樹脂、超細(xì)碳酸鈣、偶聯(lián)劑、抗靜電劑、稀土與加工助劑組成，皮層的厚度為5～200微米；將皮層組分添加于聚酰胺酸中間體紡絲液中，并將玻璃纖維浸漬于紡絲液后，于200～250℃溫度下恒溫1.5～3.0h，對聚酰胺酸進(jìn)行亞酰胺化處理，制得聚酰亞胺玻璃纖維復(fù)合纖維過濾材料，包括長、短纖維，長纖維的線密度為300～800dtex。所述復(fù)合過濾材料用于編織過濾氈的基布和纖維層，過濾氈單位平方米克重為300～1200g。
文檔編號C03C25/34GK102908824SQ20121043413
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月30日
發(fā)明者周丕嚴(yán) 申請人:廈門柏潤氟材料科技有限公司