耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液及其製備方法
2023-08-09 07:23:51 2
專利名稱：耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液及其製備方法
技術領域：
本發明涉及水性膠乳的組成及其製備方法，應用於工業尾氣除塵中的耐高溫、耐 腐蝕過濾材料。
背景技術：
隨著世界範圍內的環保意識不斷增強，大氣汙染越來越受到廣泛關注，而袋式除 塵由於其高效、低耗的特點，已成為工業煙氣粉塵治理的主要方式，濾料是袋式除塵系統的 核心技術，其性能的好壞決定系統的使用效果。濾料從原材料纖維到最終成品需經許多工序，主要包括梳理一鋪網一針刺一後 處理一分切、縫製，每道工序對濾料的最終性能都有著重要影響，特別是後處理工藝，對於 改善濾料的耐腐蝕、拒水、防油、各相強度、尺寸穩定性等起到至關重要的作用。尤其是對一 些原材料纖維具有明顯缺陷的濾料而言，如玻纖類過濾材料，由於玻璃纖維本身不耐折、耐 磨，導致在針刺過程中的針刺密度較低，使得濾料層間的剝離強度較低，不能滿足用戶對高 過濾風速的要求，增加了設備能耗，這就需要對濾料進行後處理來改善其綜合性能。而目前濾料的後處理過程中，處理劑配方比較單一，只能滿足某一特定的要求，而 濾料在實際應用過程中，所處理的煙塵條件很複雜，存在的主要問題是濾料綜合性能較差， 不能滿足用戶對降低運行能耗、提高濾料使用壽命的需求。
發明內容
發明目的為了克服現有技術的不足，本發明的目的在於提供一種耐高溫、耐腐蝕 過濾材料用水性膠乳液及其製備方法，該乳液主要以工業水為溶劑製得，工藝簡單，大大降 低了對周圍環境的汙染，並同時提高了濾料耐高溫、耐腐蝕、強度等綜合性能，使濾料在復 雜的工況條件下保持優異的性能。技術方案為了解決上述技術問題，本發明採用的技術解決方案如下一種耐高 溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，包括如下組分分子量為5000-300000的反應性矽油 6% -10%、乳化劑0. 5-1%、溶劑汽油4% -6%、固化劑2% -3%、聚四氟乙烯乳液(PTFE乳 液)8% -10%、矽烷偶聯劑0. 5-1%和工業水69% -79% ；以上百分比均為重量比。所述分子量為5000-300000的反應性矽油為氨基矽油、含氫基矽油、乙烯基矽油 中的任一種。所述矽烷偶聯劑為甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷(ΚΗ-570)、Y-縮水甘 油醚氧丙基三甲氧基矽烷(ΚΗ-560)、乙烯基三乙氧基矽烷(Α-151)中的任一種。矽烷偶聯劑含有Y反應基團，其主要作用在於一方面偶聯劑本身能夠與矽油起偶 聯反應，另一方面在反應性矽油和濾料無紡層間形成架橋作用，提高對濾料無紡層的粘結 強度；同時偶聯劑與無紡層纖維表面之間形成氫鍵，在有水的存在下，當剛性的聚合物作相 對運動時，結合的氫鍵即遭到破壞，同時又馬上與鄰近的OH基重新形成氫鍵，這樣既鬆弛 了界面存在的預應力，同時又不生粘。Y反應基團還具有降低反應性矽油的固化溫度，增加濾料的耐高溫性能、強度和抗高溫高速氣流衝刷的能力，以及提高濾料的防腐防水性能等。所述固化劑為過氧化物或偶氮類化合物。其中常用的是有機過氧類化物，反應性 矽油以有機過氧化物固化時，有機過氧化物對矽油的固化是在二個活化的甲基或乙烯基之 間通過自由基反應進行，形成空間的網絡狀結構，從而大大提高濾料無紡層間的剝離強度。所述有機過氧化物為過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯叔丁酯中的 任一種。所述乳化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類，HLB值在8-15之間。乳化劑的HLB值直接影 響水溶性矽油乳液的性質和應用。實踐和理論證明HLB值在8-15之間的乳化劑效果比較 適合水包油型乳液。所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液的製備方法，該方法包括如下步 驟(1)按照各組分所佔重量比進行稱量，備用；(2)將乙烯基矽油放入容器中，然後加入溶劑汽油，用攪拌機以800-1000rpm的速 度攪拌得到混合物；(3)將上述混合物靜置，然後向其中依次加入乳化劑、固化劑、矽烷偶聯劑，用攪拌 機以300-400rpm的速度攪拌；(4)然後再向步驟(3)中加入適量工業水攪拌均勻製得穩定、均勻的矽油乳液；(5)向所述矽油乳液中加入PTFE乳液和剩餘的工業水攪拌均勻得到所述水性膠 乳液。有益效果與現有技術相比，本發明乳液對濾料無紡層間的粘結強度高，且在 260°C高溫下具有很好的強度保持率。由於溶劑主要是水，且用量高達69% -79%，無環境 汙染；能大大減少有毒有害氣體，既能改善工人的勞動保護條件，消除生產安全隱患又能減 輕對周圍環境的汙染，具有良好的經濟效益和社會效益；能夠承受更高的過濾風速，降低設 備運行能耗，提高濾料的耐磨性、耐腐蝕性；同時工藝簡單易行。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步的詳細說明。應當指出，對於本技術領域的普 通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以作出若干改進，這些改進也應視為 本發明的保護範圍。實施例1 一種耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，包括如下組分
權利要求
1.一種耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，包括如下組分分子量 為5000-300000的反應性矽油6% -10%、乳化劑0. 5-1 %、溶劑汽油4% _6%、固化劑 2% _3%、聚四氟乙烯乳液8% -10%、矽烷偶聯劑0. 5-1%和工業水69% -79% ；以上百分 比均為重量比。
2.根據權利要求1所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述反 應性矽油為氨基矽油、含氫基矽油、乙烯基矽油中的任一種。
3.根據權利要求1所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述固 化劑為過氧化物或偶氮類化合物。
4.根據權利要求3所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述過 氧化物為有機過氧化物。
5.根據權利要求4所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述有 機過氧化物為過氧化苯甲醯、過氧化二異丙苯、過氧化苯甲醯叔丁酯中的任一種。
6.根據權利要求1所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述乳 化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類。
7.根據權利要求1所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述矽 烷偶聯劑為Y-(甲基丙烯醯氧)丙基三甲氧基矽烷、Y-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、 乙烯基三乙氧基矽烷中的任一種。
8.根據權利要求1所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述乳 化劑為烷基酚聚氧乙烯醚類。
9.根據權利要求7所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液，其特徵在於，所述烷 基酚聚氧乙烯醚類的HLB值在8-15之間。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液的製備 方法，其特徵在於該方法包括如下步驟(1)按照各組分所佔重量比進行稱量，備用；(2)將乙烯基矽油放入容器中，然後加入溶劑汽油，用攪拌機以800-1000rpm的速度攪 拌得到混合物；(3)將上述混合物靜置，然後向其中依次加入乳化劑、固化劑、矽烷偶聯劑，用攪拌機以 300-400rpm的速度攪拌；(4)然後再向步驟(3)中加入適量工業水攪拌均勻製得穩定、均勻的矽油乳液；(5)向所述矽油乳液中加入PTFE乳液和剩餘的工業水攪拌均勻得到所述水性膠乳液。
全文摘要
本發明涉及一種耐高溫、耐腐蝕過濾材料用水性膠乳液及其製備方法，該乳液包括如下組分分子量為5000-300000的反應性矽油6％-10％、乳化劑0.5-1％、溶劑汽油4％-6％、固化劑2％-3％、聚四氟乙烯乳液8％-10％、矽烷偶聯劑0.5-1％和工業水。本發明所製得的過濾材料用水性膠乳液，使濾料無紡布層間剝離強度大大增加，並在260℃高溫下具有很好的強度保持率，能夠承受更高的過濾風速，降低設備運行能耗，提高濾料的耐磨性、耐腐蝕性；同時具有工藝簡單易行、無汙染等優點。
文檔編號C08L27/18GK102101943SQ201010581158
公開日2011年6月22日 申請日期2010年12月9日 優先權日2010年12月9日
發明者劉建祥, 劉江峰, 陽建軍 申請人:南京際華三五二一特種裝備有限公司