聚苯硫醚滤料拒水拒油及抗氧化性能研究

发布时间：2017-10-07 13:19

  本文关键词：聚苯硫醚滤料拒水拒油及抗氧化性能研究

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【摘要】：聚苯硫醚(PPS)是一种具有优异的耐热稳定性、耐化学腐蚀、阻燃及优良机械性能的热塑性聚合物,因此其非织造过滤材料在高温烟气除尘领域中应用广泛。高温烟气中常含有较多的氧气,在高温氧气长时间的作用下PPS滤料更易被氧化,导致大分子链断裂,纤维损坏。同时,当烟气含湿较高时,烟气中的氧化性气体易与水蒸气结合,在纤维表面凝结成酸露,使PPS纤维被氧化腐蚀,从而导致滤袋破损、失效。另外,当烟气中含有油雾、油滴时,其易与烟尘等物质粘结在滤料表面,造成清灰不便,影响过滤效率,缩短滤料的使用寿命。因此针对上述情况,提高PPS滤料的拒水拒油及抗氧化性能,减少液滴(酸露、油滴等)在纤维表面的附着,减轻腐蚀作用,延长滤料的使用寿命,在科研和实际生产过程中具有重要意义。对PPS过滤材料进行拒水拒油整理,通过单因素和正交试验,确定了较优的整理工艺为：整理剂浓度为40g/L、焙烘温度为180℃、焙烘时间为5min,并对整理后的滤料进行相关性能测试和评价。实验结果表明,整理后的PPS滤料具有优良的拒水拒油性,同时其抗氧化性能也有较小的改善。为进一步提高PPS滤料的抗氧化性,在拒水拒油整理剂中,加入一定量的聚四氟乙烯(PTFE)树脂分散液及粘合剂等,并通过SEM、抗氧化性、拒水拒油性、过滤性能等测试,得出较为合理的整理工艺为：复合整理剂浓度70g/L,焙烘温度180℃,焙烘时间5min。采用PTFE树脂分散液为涂层剂主要原料,加入一定量的发泡剂、粘合剂等,对PPS过滤材料进行表面发泡涂层处理,研究了涂层对滤料结构和性能的影响。SEM测试表明,发泡涂层后的PPS滤料表面形成了一层均匀的多孔结构。同时滤料经发泡涂层整理后,PPS滤料的抗氧化性提升较小,过滤性能有所提高,孔径的尺寸也变得更小。滤料的耐磨性测试结果表明,涂层后滤料的耐磨性得到了明显的提高。拒水拒油测试表明,发泡涂层滤料不具有拒水拒油性。综合各试验结果,PPS滤料拒水拒油整理较优工艺为：拒水拒油剂浓度40g/L,轧余率为80%-85%左右,预烘为90×3mm,焙烘温度为180℃,焙烘时间为5min；抗氧化整理较优工艺为：复合整理剂浓度为70g/L,轧余率为80%-90%左右,预烘为90x3min,焙烘温度为180℃,焙烘时间为5min;PPS滤料的发泡涂层工艺：发泡温度为160℃-170℃,发泡比约为1：4,预烘为80℃x2min,焙烘温度为140℃,焙烘时间为3min。
【关键词】：聚苯硫醚 拒水拒油 抗氧化性 聚四氟乙烯 发泡涂层
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TS176.5
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 聚苯硫醚材料9-13
• 1.2.1 聚苯硫醚纤维9-10
• 1.2.2 聚苯硫醚过滤材料10-11
• 1.2.3 聚苯硫醚材料拒水拒油及抗氧化性的研究进展11-13
• 1.3 本课题的目的、意义和内容13-15
• 1.3.1 研究目的和意义13
• 1.3.2 研究内容及创新点13-15
• 第二章 聚苯硫醚滤料的拒水拒油整理工艺及性能探讨15-27
• 2.1 引言15
• 2.2 实验材料与仪器15-16
• 2.3 PPS过滤材料的前处理16
• 2.4 拒水拒油整理及滤料的性能测试16-18
• 2.4.1 拒水拒油剂性能16
• 2.4.2 拒水拒油整理工艺16
• 2.4.3 SEM测试16
• 2.4.4 拒水拒油性能测试16-17
• 2.4.5 抗氧化性能测试17-18
• 2.4.6 接触角测试18
• 2.4.7 孔径分布及过滤效率测试18
• 2.5 实验结果与讨论18-25
• 2.5.1 红外光谱与粒径分析18-19
• 2.5.2 SEM测试19-20
• 2.5.3 单因素实验结果及分析20-23
• 2.5.4 正交实验结果及分析23-24
• 2.5.5 接触角测试24-25
• 2.5.6 滤料孔径分布及过滤效率25
• 2.6 本章小结25-27
• 第三章 聚苯硫醚滤料抗氧化整理及性能探讨27-34
• 3.1 引言27
• 3.2 实验材料与仪器27-28
• 3.3 PPS过滤材料的前处理28
• 3.4 实验方法28-29
• 3.4.1 抗氧化整理工艺28
• 3.4.2 SEM测试28
• 3.4.3 抗氧化性能测试28
• 3.4.4 拒水拒油性能测试28-29
• 3.4.5 接触角测试29
• 3.4.6 孔径分布及过滤效率测试29
• 3.5 实验结果与讨论29-33
• 3.5.1 SEM测试29
• 3.5.2 抗氧化及拒水拒油性能测试29-32
• 3.5.3 接触角测试32
• 3.5.4 孔径分布及过滤效率32-33
• 3.6 本章小结33-34
• 第四章 聚苯硫醚过滤材料发泡涂层性能探讨34-41
• 4.1 引言34
• 4.2 实验材料与仪器34-35
• 4.3 PPS过滤材料的前处理35
• 4.4 PTFE发泡涂层液的制备35-36
• 4.5 工艺流程36
• 4.6 PPS滤料性能测试36-37
• 4.6.1 SEM测试36
• 4.6.2 抗氧化性能测试36
• 4.6.3 孔径及过滤效率测试36
• 4.6.4 耐磨性测试36
• 4.6.5 拒水性拒油性及接触角测试36-37
• 4.7 结果与讨论37-39
• 4.7.1 SEM测试37
• 4.7.2 抗氧化性能测试37
• 4.7.3 孔径及过滤效率测试37-38
• 4.7.4 耐磨性测试38-39
• 4.7.5 拒水拒油性及接触角测试39
• 4.8 本章小结39-41
• 主要结论与展望41-43
• 主要结论41
• 展望41-43
• 致谢43-44
• 参考文献44-47
• 附录：在攻读硕士学位期间取得的成果47

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本文编号：988071