一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法与流程

本发明涉及过滤材料，尤其是一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法。

背景技术：

1、高性能过滤材料可广泛应用于聚合物切割领域，如塑料、橡胶等材料的切割加工过程中。它能够有效过滤切割过程中产生的微小颗粒和杂质，保护切割设备和环境，同时提高产品质量和生产效率。

2、中国专利cn118390309a：公开了一种分层、梯度泡沫层涂覆过滤材料的制备方法。本发明以聚四氟乙烯(ptfe)为主体的泡沫涂层整理液，在过滤基材表面形成ptfe膜层后，引入聚乙烯醇(pva)改性ptfe，对泡沫膜层涂覆后整理工艺进行创新。

3、中国专利cn118407252a：涉及一种压滤机用耐酸碱过滤材料及其制备方法，涉及过滤材料的领域，其包括耐酸碱纤维面料，耐酸碱纤维面料经过耐酸碱纤维编织得到，耐酸碱纤维包括复合纤维与氟改增强涂层，氟改增强涂层通过将氟改增强涂料涂覆在复合纤维表面得到，氟改增强涂料包括如下质量分的组分：氟改丙烯酸乳液40-60份、氟化石墨烯苯丙乳液20-30份、水10-30份、流平剂2-6份；氟改丙烯酸乳液的制备原料包括丙烯酸丁酯、苯乙烯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸、甲基丙烯酰氧丙基笼型倍半硅氧烷、甲基丙烯酸十二氟庚酯。

4、中国专利cn118105777a：公开了一种改性ptfe纤维复合过滤材料及其制备方法，包括过滤材料本体，过滤材料本体包括复合纤维、过滤纤维和抗压纤维，复合纤维包括如下组分制成：按重量份数计，ptfe纤维20份-30份、本发明该过滤材料本体内设有抗压纤维，玻璃纤维、碳纤维和聚丙烯纤维。

5、当前采用专利技术及现有方法制备的过滤材料，在化学稳定性与热稳定性方面存在不足，同时，其材料强度、除尘效率以及粉尘剥离性能尚需显著增强与优化。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其操作步骤为：

2、s1：按重量份数，将60-80份聚苯硫醚纤维、1-5份增强纤维，经过针刺，得到复合纤维网；

3、s2：将80-100份聚苯硫醚树脂于300-360℃下烧结，拉伸后，粘附在复合纤维网上，热压成型，得到复合型纤维过滤材料；

4、s3：将14-17份复合型纤维过滤材料，浸渍在50-60份处理液中，浸渍60-90min后，轧去多余液体，烘干，热处理，得到高性能过滤材料。

5、在一些实施例中，所述的增强纤维为不锈钢纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、海泡石纤维中的一种。

6、在一些实施例中，所述的针刺密度为60-100针/cm2。

7、在一些实施例中，所述的轧余率为60-70％。

8、在一些实施例中，所述的热处理的温度为230-250℃，时间100-200s。

9、在一些实施例中，所述的处理液的制备方法为：

10、a1：将100-125份纳米sio2粉末加入1000-1280份去离子水中，混合并超声分散20-30min；加入3-6份硅烷偶联剂，超声分散30-50min；得到环氧基纳米sio2分散液；

11、a2：将50-150份环氧基纳米sio2分散液、0.005-0.02份2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸/铈金属配合物、10-20份腰果酚缩水甘油醚、30-50份聚四氟乙烯乳液、150-200份水、2-5份三乙醇胺，于50-70℃继续超声处理60-80min，混合搅拌20-40min，得到处理液。

12、在一些实施例中，所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。

13、在一些实施例中，所述的2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸/铈金属配合物的制备方法为：

14、按重量份，将3-6份2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸，cas：1312703-28-8、3-6份硝酸铈、100-120份甲苯进行混合，于60-70℃反应100-150分钟，蒸馏除去甲苯，得到2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸/铈金属配合物。

15、氨基-环氧基开环加成反应机理：

16、在制备高性能过滤材料的过程中，首先发生的是2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸/铈金属配合物中的氨基与环氧基纳米sio2分散液、腰果酚缩水甘油醚(cardanolglycidylether)中的环氧基之间的开环加成反应；这是一个典型的氨基与环氧基团的反应，其中氨基的亲核性氮原子攻击环氧环上的碳原子，导致环氧环开裂形成一个较长的链状结构；三乙醇胺在这里可能起到两个作用：一是作为催化剂加速氨基与环氧基的反应；二是通过自身的羟基可能参与进一步的交联反应，增强最终材料的机械强度和稳定性。

17、经过开环加成反应后，原本的线性或平面结构转化为更为复杂的三维网络结构，这有助于提高材料的过滤效率、机械强度。

18、与现有技术相比，本发明有益技术效果是：

19、1、三联苯基是一个大且具有共轭结构的芳香体系，其引入可以显著增加材料的结构刚性；此外，三联苯基的疏水性能也使得改性后的聚苯硫醚纤维在粉尘剥离率方面表现更佳；

20、2、腰果酚是从天然腰果油中提取的，具有长链烷基和酚基的结构；这种结构可以在提供良好的柔性的同时，增加材料的表面粗糙度，改善材料与待过滤物质之间的相互作用，从而提高过滤效率。

1.一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其操作步骤为：

2.根据权利要求1所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的增强纤维为不锈钢纤维、碳纤维、芳纶纤维、玄武岩纤维、海泡石纤维中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的针刺密度为60-100针/cm2。

4.根据权利要求1所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的轧余率为60-70％。

5.根据权利要求1所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的热处理的温度为230-250℃，时间100-200s。

6.根据权利要求1所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的处理液的制备方法为：

7.根据权利要求6所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的硅烷偶联剂为γ-(2,3-环氧丙氧基)丙基三乙氧基硅烷、3-[(2,3)-环氧丙氧]丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的一种。

8.根据权利要求6所述的一种用于聚合物切割的高性能过滤材料及其制备方法，其特征在于：所述的2’-氨基-[1,1’：4’，1″-三联苯基]-4,4″-二羧酸/铈金属配合物的制备方法为：