一種發(fā)泡聚乙烯的過濾材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于采礦設(shè)備領(lǐng)域，特別涉及污水凈化用具有較高綜合力學(xué)性能的廉價過濾材料，可作為過濾板直接用于精礦的過濾，也可作為納濾膜或反滲透膜的支撐層，具體地涉及一種發(fā)泡聚乙烯的過濾材料的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]采礦行業(yè)普遍在選礦程序之后，對礦漿中的精礦主要采取過濾的方法進行提取。目前主要用硅酸鹽多孔材料作為過濾的基板，但部分原礦中含有氟元素，使得經(jīng)浮選流程之后的礦漿中含有氫氟酸，該酸在精礦回收工序中會直接腐蝕硅酸鹽過濾材料，大大縮短過濾板的使用壽命，降低精礦的回收率，因此，不受氫氟酸腐蝕的聚合物過濾板是該工況下的首選。而現(xiàn)已成熟利用的分離膜所使用的材料主要是聚砜或醋酸纖維素等，其成本較高，并不適合作為分離材料的基體在選礦行業(yè)中應(yīng)用。
[0003]聚乙烯是一種已廣泛使用的高分子材料，無毒、成本低、在精礦過濾的工況條件下具有較好的化學(xué)惰性，使用聚乙烯材料作為過濾的基板，新的廉價材料來降低成本，同時取代傳統(tǒng)的硅酸鹽材料在含氫氟酸的礦漿中使用是亟待解決的一個問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供提供一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，通過對聚乙烯進行開孔發(fā)泡，調(diào)節(jié)其孔洞大小，作為過濾材料對礦漿中的大小為200目的精礦有較高的截留率，該材料同時具備較好的耐酸和耐機械磨損性能，能取代傳統(tǒng)的硅酸鹽材料在含氫氟酸的礦漿中使用。
[0005]本發(fā)明為解決上述提出的問題采用以下技術(shù)方案:
本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于，由下述組分組成，以重量百分?jǐn)?shù)計:
聚乙烯30%~80%
乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 47『20%
增強劑1%~15%
發(fā)泡劑10%~30%
致孔劑8%~30%
其中，聚乙烯分子量為300，000-500, 000的低密度聚乙烯。
[0006]所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯占重量比為10°/『28%。
[0007]所述增強劑選自碳酸鈣、二氧化硅、蒙脫石、累托石中的一種或者兩種以上的混合物。
[0008]所述發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、N，N-二亞硝基五亞甲基四胺中的一種或者一種以上的混合物。
[0009]所述致孔劑選自選自氯化鈉、氯化鉀、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者一種以上的混合物
一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，其步驟如下:
(1)原材料的熔融密煉:將聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增強劑、發(fā)泡劑、致孔劑按重量百分比在密煉機中熔融密煉，密煉溫度為90~200°c，充分?jǐn)嚢杈鶆?，使各類添加劑在聚乙烯中均勻分布?br> (2)發(fā)泡并熱壓成型:將步驟(I)密煉后的材料置于熱壓成型機的模具內(nèi)，在高溫高壓下發(fā)泡成型，熱壓成型過程中其溫度為200~260°C，壓力為l~5MPa，保溫時間為10~60s，聚乙烯處于半熔融狀態(tài)，在聚乙烯內(nèi)部的發(fā)泡劑會分解為氣體；
(3)蒸餾水浸泡:將步驟(2)發(fā)泡熱壓成型后的材料放入蒸餾水中反復(fù)浸泡，在蒸餾水中浸泡時間為1~24小時，制得發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其最大孔徑為1~50 μπι;
(4)后處理:將步驟(3)所制得的發(fā)泡聚乙烯過濾材料在高壓蒸餾水中反復(fù)沖洗，壓強為0.1-0.3MPa，沖洗時間為0.5-12小時。
[0010]本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，具有以下優(yōu)點:
1、本發(fā)明發(fā)泡聚乙烯過濾材料適合于對礦漿中的精礦的過濾，取代傳統(tǒng)的硅酸鹽材料在含氫氟酸的礦漿中使用，避免了硅酸鹽多孔材料作為過濾的基板，礦漿中含有氫氟酸直接腐蝕硅酸鹽過濾材料，提高精礦的回收率，延長過濾板的使用壽命；同時降低成本，突出利用了聚乙烯材料作為過濾的基板的無毒、成本低、且在精礦過濾的工況條件下具有較好的化學(xué)惰性。
[0011]2、本發(fā)明采用的聚乙烯過濾材料制備方法，通過對聚乙烯進行開孔發(fā)泡，調(diào)節(jié)其孔洞大小，作為過濾材料對礦漿中的大小為200目的精礦有較高的截留率，制備得到的聚乙烯過濾材料具備較好的耐酸和耐機械磨損性能，能取代傳統(tǒng)的硅酸鹽材料在含氫氟酸的礦漿中使用。
[0012]3、本發(fā)明聚乙烯過濾材料原材料作為過濾的基板，同時配以各類添加劑在聚乙烯中均勻分布，增強劑使過濾材料有足夠的機械強度。
[0013]4、本發(fā)明聚乙烯過濾材料制備方法，采用在高溫高壓下發(fā)泡成型工序，使聚乙烯處于半熔融狀態(tài)，在聚乙烯內(nèi)部的發(fā)泡劑會分解為氣體，在聚乙烯材料的內(nèi)部生成大量的閉合孔洞和少量連通到外部的開孔；同時將熱壓成型后的材料放入蒸餾水中反復(fù)浸泡，致孔劑在浸泡的過程中會溶于水，當(dāng)兩個發(fā)泡劑生成孔洞之間的致孔劑溶解后，該孔洞之間會相互連通，將制得聚乙烯過濾材料在較高的壓強下純水沖洗，將材料內(nèi)部的孔洞打開。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0015]實施例1:一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，按以下步驟:
步驟一，原料的配比:稱取聚乙稀500g，乙稀-醋酸乙稀醋共聚物100g、碳酸1? 10g，偶氮二甲酰胺250g，氯化鈉50g。
[0016]步驟二，將聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和碳酸鈣在密煉機中以180°C溫度攪拌2小時。
[0017]步驟三，在步驟二所得的混合物繼續(xù)加入偶氮二甲酰胺和氯化鈉，在密煉機中以150°C溫度攪拌0.5小時，得到均勻分散的混合物。
[0018]步驟四，發(fā)泡并熱壓成型:將密煉機開煉得到的復(fù)合物置于模具中熱壓成型，熱壓溫度為200°C，壓力為2MPa，保壓時間為60s。
[0019]步驟五，蒸餾水浸泡:將熱壓成型后的材料置于25°C蒸餾水中5小時后取出。
[0020]步驟六，后處理:將步驟五所得到的材料置于0.3MPa下的純水中持續(xù)沖洗I小時，即得到發(fā)泡聚乙烯過濾材料。
[0021 ] 所得過濾材料在0.1MPa下的水通量為20L/m2h。
[0022]實施例2:—種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，按以下步驟:
步驟一，原料的配比:稱取聚乙稀600g，乙稀-醋酸乙稀醋共聚物50g、二氧化娃50g，N, N- 二亞硝基五亞甲基四胺100g，氯化鉀80g，聚乙二醇20g。
[0023]步驟二，將聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和碳酸鈣在密煉機中以200°C溫度攪拌2小時。
[0024]步驟三，在步驟二所得的混合物繼續(xù)加入N，N- 二亞硝基五亞甲基四胺、氯化鉀和聚乙二醇，在密煉機中以160°C溫度攪拌0.5小時，得到均勻分散的混合物。
[0025]步驟四，發(fā)泡并熱壓成型:將密煉機開煉得到的復(fù)合物置于模具中熱壓成型，熱壓溫度為210°C，壓力為2MPa，保壓時間為60s。
[0026]步驟五，蒸餾水浸泡:將熱壓成型后的材料置于25°C蒸餾水中5小時后取出。
[0027]步驟六，后處理:將步驟五所得到的材料置于0.2MPa下的純水中持續(xù)沖洗I小時，即得到發(fā)泡聚乙烯過濾材料。
[0028]所得過濾材料在0.1MPa下的水通量為23L/m2h。
[0029]實施例3:—種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，按以下步驟:
步驟一，原料的配比:稱取聚乙稀450g，乙稀-醋酸乙稀醋共聚物150g、蒙脫石50g、累托石50g，偶氮二甲酰胺100g，N, N-二亞硝基五亞甲基四胺50g，氯化鈉100g，聚乙稀卩比略烷酮50g。
[0030]步驟二，將聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、蒙脫石和累托石在密煉機中以160°C溫度攪拌2小時。
[0031]步驟三，在步驟二所得的混合物繼續(xù)加入偶氮二甲酰胺、N, N- 二亞硝基五亞甲基四胺、氯化鈉和聚乙烯吡咯烷酮，在密煉機中以130°C溫度攪拌I小時，得到均勻分散的混合物。
[0032]步驟四，發(fā)泡并熱壓成型:將密煉機開煉得到的復(fù)合物置于模具中熱壓成型，熱壓溫度為200°C，壓力為2MPa，保壓時間為60s。
[0033]步驟五，蒸餾水浸泡:將熱壓成型后的材料置于25°C蒸餾水中12小時后取出。
[0034]步驟六，后處理:將步驟五所得到的材料置于0.3MPa下的純水中持續(xù)沖洗I小時，即得到發(fā)泡聚乙烯過濾材料。
[0035]本發(fā)明過濾材料的使用與傳統(tǒng)水處理濾膜的使用方法相同。
【主權(quán)項】
1.一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于，由下述組分組成，以重量百分?jǐn)?shù)計: 聚乙烯30%~80% 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物 47『20% 增強劑1%~15% 發(fā)泡劑10%~30% 致孔劑8%~30% 其中，聚乙烯分子量為300，000-500, 000的低密度聚乙烯。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于:所述乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中醋酸乙烯酯占重量比為10%~28%。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于:所述增強劑選自碳酸鈣、二氧化硅、蒙脫石、累托石中的一種或者兩種以上的混合物。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于:所述發(fā)泡劑選自偶氮二甲酰胺、N，N-二亞硝基五亞甲基四胺中的一種或者一種以上的混合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其特征在于:所述致孔劑選自選自氯化鈉、氯化鉀、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者一種以上的混合物。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，其步驟如下: (1)原材料的熔融密煉:將聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、增強劑、發(fā)泡劑、致孔劑按重量百分比在密煉機中熔融密煉，密煉溫度為90~200°C，充分?jǐn)嚢杈鶆?，使各類添加劑在聚乙烯中均勻分布? (2)發(fā)泡并熱壓成型:將步驟(I)密煉后的材料置于熱壓成型機的模具內(nèi)，在高溫高壓下發(fā)泡成型，熱壓成型過程中其溫度為200~260°C，壓力為l~5MPa，保溫時間為10~60s，聚乙烯處于半熔融狀態(tài)，在聚乙烯內(nèi)部的發(fā)泡劑會分解為氣體； (3)蒸餾水浸泡:將步驟(2)發(fā)泡熱壓成型后的材料放入蒸餾水中反復(fù)浸泡，在蒸餾水中浸泡時間為1~24小時，制得發(fā)泡聚乙烯過濾材料，其最大孔徑為1~50 μπι; (4)后處理:將步驟(3)所制得的發(fā)泡聚乙烯過濾材料在高壓蒸餾水中反復(fù)沖洗，壓強為0.1-0.3MPa，沖洗時間為0.5-12小時。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)泡聚乙烯過濾材料的制備方法，由下述組分組成，以重量百分?jǐn)?shù)計：聚乙烯30%~80%、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物4%~20%、增強劑1%~15%、發(fā)泡劑10%~30%、致孔劑8%~30%，其制備步驟如下：原材料的熔融密煉：將上述組分按重量百分比在密煉機中熔融密煉，密煉溫度為90~200oC，充分?jǐn)嚢杈鶆?；發(fā)泡并熱壓成型：熱壓成型過程中其溫度為200~260oC，壓力為1~5MPa，保溫時間為10~60s；蒸餾水浸泡：將發(fā)泡熱壓成型后的材料放入蒸餾水中反復(fù)浸泡，在蒸餾水中浸泡時間為1~24小時，制得發(fā)泡聚乙烯過濾材料，在高壓蒸餾水中反復(fù)沖洗。該發(fā)泡聚乙烯過濾材料對礦漿中的大小為200目的精礦有較高的截留率，具備較好的耐酸和耐機械磨損性能，能取代傳統(tǒng)的硅酸鹽材料在含氫氟酸的礦漿中使用。
【IPC分類】B01D39/16, C08L23/08, C08J9/10, C08L23/06, C08J9/26
【公開號】CN104945703
【申請?zhí)枴緾N201510033350
【發(fā)明人】陳喆, 張勇, 吳江渝, 付秋明, 鄧泉榮, 毛樣武
【申請人】湖北步洲環(huán)?？萍加邢薰?br>【公開日】2015年9月30日
【申請日】2015年1月23日