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疏水親油性油水分離器材料的制備與表征


  油水分離材料的制備與研究是目前解決環(huán)境污染和資源浪費(fèi)的一個(gè)重要方向。本文提出一種將表面微溶與氣流噴涂相結(jié)合的納米粒子表面涂覆技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了低表面能聚四氟乙烯納米顆粒在耐高溫、耐酸堿性能優(yōu)異芳綸紙和高強(qiáng)耐磨的高致密錦綸機(jī)織布基材表面均勻涂覆和有效粘結(jié)牢度,開發(fā)出滿足高溫、強(qiáng)酸堿、強(qiáng)應(yīng)力等特殊工況需求的油水分離材料,為新型油水分離器材料開發(fā)提供新的途徑和思路。

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  主要工作分為兩部分,具體如下:首先,以耐高溫、耐酸堿性能優(yōu)異芳綸紙為基材,將其浸泡于 N,N-二甲基乙 酰胺(DMAc)和水的復(fù)配溶劑中 15 mi n 后取出,然后使用氣流噴槍在其表面噴射聚四氟乙烯(PTFE)納米顆粒,制得 PTF E 表面涂覆芳綸紙油水分離材料。探討了 DMAc 占溶劑總質(zhì)量百分比對(duì)芳綸紙表面微溶效果的影響,利用 SEM、XPS、TGA 等測試手段表征了純芳綸紙和 PTFE 涂層芳綸紙的表面形貌、元素含量以及熱學(xué)性能,分析了純芳綸紙和涂層芳綸紙的孔徑分布、機(jī)械性能、親水親油性、耐酸堿耐高溫性以及納米顆粒在基體表面的粘附性,并考察了 PTFE 涂層芳綸紙的油水分離性能。

  結(jié)果表明:DMAc百分比為20wt%,芳綸纖維表面微溶柔和,對(duì)芳綸紙整體性能影響較小,且PTFE納米顆粒涂層在其表面涂覆分散效果較佳;比表面能極低的PTFE納米顆粒在芳綸紙表面形成了納米級(jí)粗糙結(jié)構(gòu),具有較高疏水親油性能,對(duì)重油和輕油均具有良好的分離效果,分離效率高達(dá)99%以上;同時(shí)該涂層材料在高溫280℃時(shí)仍具有125°的水接觸角;在強(qiáng)酸強(qiáng)堿環(huán)境下,該芳綸紙仍能保持135°左右的水接觸角,具有很好的耐酸堿性和耐高溫性,可滿足高溫及強(qiáng)酸堿等特殊工況條件下油水分離使用需求。

  甲酸的較優(yōu)濃度為20wt%.制備的涂層材料對(duì)多種類的油水混合物均達(dá)到99%以上的分離效率,同時(shí)由于處理之后的錦綸機(jī)織布的強(qiáng)度為 138.97MPa,具有優(yōu)異的拉伸力學(xué)性能,可滿足強(qiáng)應(yīng)力等特殊工況條件下油水分離使用需求。以上便是有關(guān)油水分離器的相關(guān)內(nèi)容介紹。


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