CN108793978B - 一种多孔陶瓷膜的制备方法 - Google Patents

一种多孔陶瓷膜的制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN108793978B
CN108793978B CN201811098753.5A CN201811098753A CN108793978B CN 108793978 B CN108793978 B CN 108793978B CN 201811098753 A CN201811098753 A CN 201811098753A CN 108793978 B CN108793978 B CN 108793978B
Authority
CN
China
Prior art keywords
parts
porous ceramic
mixing
pretreated
film
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811098753.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108793978A (zh
Inventor
徐冬
刘侠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co., Ltd
Original Assignee
Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd filed Critical Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co Ltd
Priority to CN201811098753.5A priority Critical patent/CN108793978B/zh
Publication of CN108793978A publication Critical patent/CN108793978A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108793978B publication Critical patent/CN108793978B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/62218—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products obtaining ceramic films, e.g. by using temporary supports
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
    • C04B38/02—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof by adding chemical blowing agents
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3418—Silicon oxide, silicic acids, or oxide forming salts thereof, e.g. silica sol, fused silica, silica fume, cristobalite, quartz or flint
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/34—Non-metal oxides, non-metal mixed oxides, or salts thereof that form the non-metal oxides upon heating, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3427—Silicates other than clay, e.g. water glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/44—Metal salt constituents or additives chosen for the nature of the anions, e.g. hydrides or acetylacetonate
    • C04B2235/448—Sulphates or sulphites
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/48—Organic compounds becoming part of a ceramic after heat treatment, e.g. carbonising phenol resins
    • C04B2235/483—Si-containing organic compounds, e.g. silicone resins, (poly)silanes, (poly)siloxanes or (poly)silazanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/70—Aspects relating to sintered or melt-casted ceramic products
    • C04B2235/96—Properties of ceramic products, e.g. mechanical properties such as strength, toughness, wear resistance

Abstract

本发明公开了一种多孔陶瓷膜的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。按重量份数计，依次称取：15～35份氧化铝粉体，4～10份聚乙烯醇缩丁醛，5～12份增塑剂，8～12份正硅酸乙酯，10～15份脂肪酸，5～8份分散剂，3～6份表面活性剂，8～18份改性二氧化硅和40～60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合，并加入正硅酸乙酯，脂肪酸，表面活性剂和分散剂，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合，并加入增塑剂，得成膜液，将成膜液流延成膜，并烧结，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜酸浸后，过滤，洗涤，干燥，得多孔陶瓷膜。本发明提供的多孔陶瓷过滤膜具有优异的抗弯强度，且孔径分布均匀性提高。

Description

一种多孔陶瓷膜的制备方法
技术领域
本发明公开了一种多孔陶瓷膜的制备方法，属于无机非金属材料技术领域。
背景技术
无机膜是一种以无机材料为基础加工成型的膜，其出现的时间虽然较有机高聚物膜晚，但是发展非常迅速，前景十分广阔。由于无机膜商品的大量问世及工业化应用，其已在水质处理、乳制品、饮料等工业中部分取代了有机高聚物膜。目前，无机膜的制备技术有了新的突破，采用 溶胶-凝胶技术研制出具有多层不对称结构的微孔陶瓷膜，孔直径可以达到3nm以下，这种膜已达到分离气体的等级，成为有机高聚物膜的有力竞争对手。
陶瓷膜是目前应用最广泛的无机膜。与有机膜相比，陶瓷膜具有以下特点：（1）热稳定好，适用于高温、高压体系，使用温度一般都可以达到400摄氏度，有时可以高达800摄氏度；（2）化学稳定性好，能耐酸和弱碱，pH值适用范围宽；（3）抗微生物能力强，与一般微生物不发生生化及化学反应；（4）无机膜组件机械强度大。无机膜一般都是以载体膜的形式应用，而载体都是经过高压和焙烧制成的微孔陶瓷材料和多孔玻璃等，涂膜后再经过高温焙烧，使膜非常牢固，不易脱落和破裂；（5）清洁状态好，本身无毒，不会使被分离体系受到污染，容易再生和清洗，当膜污染被堵塞后、可以进行反吹及冲洗，也可以在高 温下进行化学清洗；（6）陶瓷膜孔径分布窄，因而分离精度高。
但是现有的多孔陶瓷膜由于在制备过程中陶瓷膜孔径均一性较长，且在孔隙率提高的同时，多孔陶瓷膜的抗弯强度明显减小，因此，研究和开发新型的多孔陶瓷膜具有广泛的市场前景。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是：针对传统多孔陶瓷膜孔径大小不均匀，且在较高孔隙率的情况下看，抗弯曲强度较差的问题，提供了一种多孔陶瓷膜的制备方法。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种多孔陶瓷膜的制备方法，具体制备步骤为：
（1）将硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比3：1～5：1混合，调节pH至10.0，恒温陈化后，继续调节pH至8.0，加热陈化后，抽滤，洗涤，干燥，得预处理二氧化硅；
（2）将预处理二氧化硅与蒸馏水按质量比1：50～1：55混合，超声分散后，加入预处理二氧化硅质量1～3倍的硫酸氧钛溶液，搅拌混合后，得预处理二氧化硅混合物，调节预处理二氧化硅混合物的pH至中性后，静置，再调节预处理二氧化硅混合物的pH至4.0～4.8，搅拌反应后，静置，抽滤，洗涤，干燥，得改性二氧化硅；
（3）按重量份数计，依次称取：15～35份氧化铝粉体，4～10份聚乙烯醇缩丁醛，5～12份增塑剂，8～12份正硅酸乙酯，2～5份pH调节剂，10～15份脂肪酸，5～8份分散剂，3～6份表面活性剂，8～18份改性二氧化硅和40～60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合，并加入正硅酸乙酯，pH调节剂，脂肪酸，乙醇，表面活性剂和分散剂，搅拌反应后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合，并加入增塑剂，搅拌混合后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料烧结，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与盐酸溶液按质量比1：8～1：10混合，过滤，洗涤，干燥，得多孔陶瓷膜。
步骤（1）所述聚乙二醇分子量为5800～6500。
步骤（3）所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯或聚乙二醇中任意一种。
步骤（3）所述所述脂肪酸为豆蔻酸，棕榈酸或硬脂酸中任意一种。
步骤（3）所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
步骤（3）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或吐温-80中任意一种。
步骤（3）所述pH调节剂为质量分数为10～18%氨水或质量分数为5～12%的氢氧化钠溶液。
本发明的有益效果是：
（1）本发明在制备多孔陶瓷膜时加入改性二氧化硅，首先，改性二氧化硅在加入产品中后，可在分散剂的作用下均匀分散于产品中，并在后续酸浸过程中二氧化硅可被盐酸所消耗，从而使产品的孔隙率提高，其次，改性二氧化硅在改性后，二氧化硅粉体中含有氢氧化钛，在加入产品中后，可在烧结过程中释放水汽，并产生二氧化钛，释放的水汽可作为致孔剂，提高产品的孔隙率，而产生的二氧化钛可在后续酸浸过程中去除二氧化硅时，对产品内部较大的孔隙进行填充支撑，从而提高产品的抗弯曲强度；
（2）本发明在制备多孔陶瓷膜时加入脂肪酸，一方面，脂肪酸可在产品混合过程中与产品中的溶剂乙醇发生酯化反应产生水，生成的水可促使正硅酸乙酯的均匀水解，在产品内部产生微米级的二氧化硅，并且在后续酸浸过程中微米级二氧化硅可被去除，从而使产品的孔隙率进一步提高，另一方面，加入的脂肪酸以及脂肪酸与乙醇酯化后的产物均可在产品烧结过程中被去除，进而使产品的孔隙率进一步提高。
具体实施方式
将质量分数为15～18%的硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比3：1～5：1混合于烧杯中，并用质量分数为15～20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至10.0，于室温条件下恒温陈化20～40min后，继续用质量分数为15～20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至8.0，于温度为70～85℃的条件下陈化30～50min后，抽滤，得预处理二氧化硅坯料，将预处理二氧化硅坯料用水洗涤8～12次后，于温度为70～80℃的条件下干燥2～3h后，得预处理二氧化硅；将预处理二氧化硅与蒸馏水按质量比1：50～1：55混合于烧瓶中，于频率为45～65kHz的条件下超声分散15～30min后，向烧瓶中加入预处理二氧化硅质量1～3倍的质量分数为5～25%硫酸氧钛溶液，于温度为60～80℃，转速为300～360r/min的条件下，搅拌混合1～2h后，得预处理二氧化硅混合物，用质量分数为10～18%的氢氧化钠溶液调节预处理二氧化硅混合物的pH至中性后，于室温条件下静置10～15min，再用质量分数为10～15%的硫酸调节预处理二氧化硅混合物的pH至4.0～4.8，于温度为50～70℃，转速为280～350r/min的条件下搅拌反应50～80min后，静置20～25min，抽滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤8～15次后，于温度为70～80℃的条件下干燥1～2h，得改性二氧化硅；按重量份数计，依次称取：15～35份氧化铝粉体，4～10份聚乙烯醇缩丁醛，5～12份增塑剂，8～12份正硅酸乙酯，10～15份脂肪酸，5～8份分散剂，2～5份pH调节剂，3～6份表面活性剂，8～18份改性二氧化硅和40～60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入正硅酸乙酯，pH调节剂，脂肪酸，乙醇，表面活性剂和分散剂，于温度为65～85℃，转速为300～420r/min的条件下，搅拌反应1～3h后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合于混料机中，并向混料机中加入增塑剂，于温度为55～60℃，转速为250～400r/min的条件下搅拌混合40～50min后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料移入烧结炉，先以5～8℃/min的升温速率，将炉内温度升温至700℃，保温烧结30～60min后，再以8～12℃/min的升温速率升温至1500～1800℃，保温烧结40～80min后，冷却至室温，出料，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与质量分数为15～35%的盐酸溶液按质量比1：8～1：10混合，于室温条件下浸泡30～40min后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤8～15次后，于温度为60～80℃的条件下干燥1～3h后，得多孔陶瓷膜。所述聚乙二醇分子量为5800～6500。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯或聚乙二醇中任意一种。所述所述脂肪酸为豆蔻酸，棕榈酸或硬脂酸中任意一种。所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或吐温-80中任意一种。所述pH调节剂为质量分数为10～18%氨水或质量分数为5～12%的氢氧化钠溶液。。
实例1
将质量分数为18%的硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比5：1混合于烧杯中，并用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至10.0，于室温条件下恒温陈化40min后，继续用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至8.0，于温度为85℃的条件下陈化50min后，抽滤，得预处理二氧化硅坯料，将预处理二氧化硅坯料用水洗涤12次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得预处理二氧化硅；将预处理二氧化硅与蒸馏水按质量比1：55混合于烧瓶中，于频率为65kHz的条件下超声分散30min后，向烧瓶中加入预处理二氧化硅质量3倍的质量分数为25%硫酸氧钛溶液，于温度为80℃，转速为360r/min的条件下，搅拌混合2h后，得预处理二氧化硅混合物，用质量分数为18%的氢氧化钠溶液调节预处理二氧化硅混合物的pH至中性后，于室温条件下静置15min，再用质量分数为15%的硫酸调节预处理二氧化硅混合物的pH至4.8，于温度为70℃，转速为350r/min的条件下搅拌反应80min后，静置25min，抽滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤15次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得改性二氧化硅；按重量份数计，依次称取：35份氧化铝粉体，10份聚乙烯醇缩丁醛，12份增塑剂，12份正硅酸乙酯，15份脂肪酸，8份分散剂，5份pH调节剂，6份表面活性剂，18份改性二氧化硅和60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入正硅酸乙酯，pH调节剂，脂肪酸，乙醇，表面活性剂和分散剂，于温度为85℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应3h后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合于混料机中，并向混料机中加入增塑剂，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合50min后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料移入烧结炉，先以8℃/min的升温速率，将炉内温度升温至700℃，保温烧结60min后，再以12℃/min的升温速率升温至1800℃，保温烧结80min后，冷却至室温，出料，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与质量分数为35%的盐酸溶液按质量比1：10混合，于室温条件下浸泡40min后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤15次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得多孔陶瓷膜。所述聚乙二醇分子量为5800～6500。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。所述所述脂肪酸为豆蔻酸。所述分散剂为分散剂NNO。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述pH调节剂为质量分数为18%氨水。
实例2
将质量分数为18%的硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比5：1混合于烧杯中，并用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至10.0，于室温条件下恒温陈化40min后，继续用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至8.0，于温度为85℃的条件下陈化50min后，抽滤，得预处理二氧化硅坯料，将预处理二氧化硅坯料用水洗涤12次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得预处理二氧化硅；按重量份数计，依次称取：35份氧化铝粉体，10份聚乙烯醇缩丁醛，12份增塑剂，12份正硅酸乙酯，15份脂肪酸，8份分散剂，5份pH调节剂，6份表面活性剂，18份预处理二氧化硅和60份乙醇，将氧化铝粉体与预处理二氧化硅混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入正硅酸乙酯，pH调节剂，脂肪酸，乙醇，表面活性剂和分散剂，于温度为85℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应3h后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合于混料机中，并向混料机中加入增塑剂，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合50min后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料移入烧结炉，先以8℃/min的升温速率，将炉内温度升温至700℃，保温烧结60min后，再以12℃/min的升温速率升温至1800℃，保温烧结80min后，冷却至室温，出料，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与质量分数为35%的盐酸溶液按质量比1：10混合，于室温条件下浸泡40min后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤15次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得多孔陶瓷膜。所述聚乙二醇分子量为5800～6500。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。所述所述脂肪酸为豆蔻酸。所述分散剂为分散剂NNO。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述pH调节剂为质量分数为18%氨水。
实例3
将质量分数为18%的硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比5：1混合于烧杯中，并用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至10.0，于室温条件下恒温陈化40min后，继续用质量分数为20%的硫酸调节烧杯内物料的pH至8.0，于温度为85℃的条件下陈化50min后，抽滤，得预处理二氧化硅坯料，将预处理二氧化硅坯料用水洗涤12次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得预处理二氧化硅；将预处理二氧化硅与蒸馏水按质量比1：55混合于烧瓶中，于频率为65kHz的条件下超声分散30min后，向烧瓶中加入预处理二氧化硅质量3倍的质量分数为25%硫酸氧钛溶液，于温度为80℃，转速为360r/min的条件下，搅拌混合2h后，得预处理二氧化硅混合物，用质量分数为18%的氢氧化钠溶液调节预处理二氧化硅混合物的pH至中性后，于室温条件下静置15min，再用质量分数为15%的硫酸调节预处理二氧化硅混合物的pH至4.8，于温度为70℃，转速为350r/min的条件下搅拌反应80min后，静置25min，抽滤，得改性二氧化硅坯料，将改性二氧化硅坯料用去离子水洗涤15次后，于温度为80℃的条件下干燥2h，得改性二氧化硅；按重量份数计，依次称取：35份氧化铝粉体，10份聚乙烯醇缩丁醛，12份增塑剂，12份正硅酸乙酯，8份分散剂，6份表面活性剂，5份pH调节剂，18份改性二氧化硅和60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合于搅拌机中，并向搅拌机中加入正硅酸乙酯，pH调节剂，表面活性剂和分散剂，于温度为85℃，转速为420r/min的条件下，搅拌反应3h后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合于混料机中，并向混料机中加入增塑剂，于温度为60℃，转速为400r/min的条件下搅拌混合50min后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料移入烧结炉，先以8℃/min的升温速率，将炉内温度升温至700℃，保温烧结60min后，再以12℃/min的升温速率升温至1800℃，保温烧结80min后，冷却至室温，出料，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与质量分数为35%的盐酸溶液按质量比1：10混合，于室温条件下浸泡40min后，过滤，得滤饼，将滤饼用去离子水洗涤15次后，于温度为80℃的条件下干燥3h后，得多孔陶瓷膜。所述聚乙二醇分子量为5800～6500。所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯。所述分散剂为分散剂NNO。所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。所述pH调节剂为质量分数为18%氨水。
对比例：江苏某高科技股份有限公司生产的多孔陶瓷膜。
将实例1至3所得多孔陶瓷膜和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：
1.抗弯强度：采用拉力试验机（CMT-6203），通过三点抗弯强度（GB1965）测定其抗弯强度，具体检测结果如表1所示；
2.孔径分布范围，具体检测结果如表1所示；
表1 抗弯强度和孔径分布范围具体检查结果
Figure DEST_PATH_IMAGE002
由表1检测结果可知，本发明提供的多孔陶瓷过滤膜具有优异的抗弯强度，且孔径分布均匀性提高。

Claims (7)

1.一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于，具体制备步骤为：
（1）将硅酸钠溶液与聚乙二醇按质量比3：1～5：1混合，调节pH至10.0，恒温陈化后，继续调节pH至8.0，加热陈化后，抽滤，洗涤，干燥，得预处理二氧化硅；
（2）将预处理二氧化硅与蒸馏水按质量比1：50～1：55混合，超声分散后，加入预处理二氧化硅质量1～3倍的硫酸氧钛溶液，搅拌混合后，得预处理二氧化硅混合物，调节预处理二氧化硅混合物的pH至中性后，静置，再调节预处理二氧化硅混合物的pH至4.0～4.8，搅拌反应后，静置，抽滤，洗涤，干燥，得改性二氧化硅；
（3）按重量份数计，依次称取：15～35份氧化铝粉体，4～10份聚乙烯醇缩丁醛，5～12份增塑剂，8～12份正硅酸乙酯，10～15份脂肪酸，2～5份pH调节剂，5～8份分散剂，3～6份表面活性剂，8～18份改性二氧化硅和40～60份乙醇，将氧化铝粉体与改性二氧化硅混合，并加入正硅酸乙酯，pH调节剂，脂肪酸，乙醇，表面活性剂和分散剂，搅拌反应后，得预处理成膜液，将预处理成膜液与聚乙烯醇缩丁醛混合，并加入增塑剂，搅拌混合后，得成膜液，将成膜液流延成膜，得坯料，将坯料烧结，得预处理多孔陶瓷膜；将预处理多孔陶瓷膜与盐酸溶液按质量比1：8～1：10混合，过滤，洗涤，干燥，得多孔陶瓷膜。
2.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述聚乙二醇分子量为5800～6500。
3.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述增塑剂为邻苯二甲酸二丁酯，邻苯二甲酸二辛酯或聚乙二醇中任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述脂肪酸为豆蔻酸，棕榈酸或硬脂酸中任意一种。
5.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述分散剂为分散剂NNO，分散剂MF或分散剂5040中任意一种。
6.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠或吐温-80中任意一种。
7.根据权利要求1所述的一种多孔陶瓷膜的制备方法，其特征在于：步骤（3）所述pH调节剂为质量分数为10～18%氨水或质量分数为5～12%的氢氧化钠溶液。
CN201811098753.5A 2018-09-20 2018-09-20 一种多孔陶瓷膜的制备方法 Active CN108793978B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811098753.5A CN108793978B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种多孔陶瓷膜的制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811098753.5A CN108793978B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种多孔陶瓷膜的制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108793978A CN108793978A (zh) 2018-11-13
CN108793978B true CN108793978B (zh) 2021-03-02

Family

ID=64082155

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811098753.5A Active CN108793978B (zh) 2018-09-20 2018-09-20 一种多孔陶瓷膜的制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108793978B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109942284A (zh) * 2019-02-25 2019-06-28 史茜赟 一种抗弯型多孔氧化铝陶瓷膜的制备方法
US11673097B2 (en) 2019-05-09 2023-06-13 Valorbec, Societe En Commandite Filtration membrane and methods of use and manufacture thereof
CN110724303B (zh) * 2019-09-27 2022-04-08 扬州市华裕包装有限公司 一种多层复合膜及其制备方法
CN113648834B (zh) * 2021-02-04 2022-11-29 南京久安源环保科技有限公司 一种陶瓷膜及其制备方法与应用

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101462868A (zh) * 2009-01-05 2009-06-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 制备β-氧化铝陶瓷膜的方法
CN101483417A (zh) * 2009-01-16 2009-07-15 华中科技大学 一种多层布线用黑色氧化铝基片的制备方法
CN102026935A (zh) * 2008-06-30 2011-04-20 日本碳化物工业株式会社 氧化铝陶瓷
WO2013026168A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Polyvalor, Société En Commandite Porous sic ceramic and method for the fabrication thereof
CN103408291A (zh) * 2013-07-22 2013-11-27 南京中江新材料科技有限公司 高导热氧化铝陶瓷基板及其制备方法
DE102016220845A1 (de) * 2016-10-24 2018-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Umformbare keramische und/oder pulvermetallurgische Grünfolien und Verfahren zur Umformung dieser keramischen und/oder pulvermetallurgischen Grünfolien

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102026935A (zh) * 2008-06-30 2011-04-20 日本碳化物工业株式会社 氧化铝陶瓷
CN101462868A (zh) * 2009-01-05 2009-06-24 中国科学院上海硅酸盐研究所 制备β-氧化铝陶瓷膜的方法
CN101483417A (zh) * 2009-01-16 2009-07-15 华中科技大学 一种多层布线用黑色氧化铝基片的制备方法
WO2013026168A1 (en) * 2011-08-24 2013-02-28 Polyvalor, Société En Commandite Porous sic ceramic and method for the fabrication thereof
CN103408291A (zh) * 2013-07-22 2013-11-27 南京中江新材料科技有限公司 高导热氧化铝陶瓷基板及其制备方法
DE102016220845A1 (de) * 2016-10-24 2018-04-26 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Umformbare keramische und/oder pulvermetallurgische Grünfolien und Verfahren zur Umformung dieser keramischen und/oder pulvermetallurgischen Grünfolien

Also Published As

Publication number Publication date
CN108793978A (zh) 2018-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108793978B (zh) 一种多孔陶瓷膜的制备方法
US9452377B2 (en) Nanoporous ceramic membrane and preparation method thereof
CN109650935B (zh) 一种孔形可调的氧化铝多孔陶瓷膜的制备方法
WO2017004776A1 (zh) 多孔氧化铝陶瓷及其制备方法
CN108126533B (zh) 一种添加分子筛烧结制备多孔陶瓷支撑体及原位水热合成分子筛膜的方法
CN103721575A (zh) 一种聚砜平板超滤复合膜的制备方法
CN108440008B (zh) 一种高孔隙率陶瓷过滤材料及其制备方法
CN109851328A (zh) 一种高性能陶瓷平板膜支撑体的制备工艺
CN105854632A (zh) 一种硅藻土中空纤维陶瓷膜的制备方法
CN113842787B (zh) 一种埃洛石纳米管增强的超薄陶瓷膜及其制备方法
CN111285693A (zh) 一种多孔氮化硅过滤陶瓷及其制备方法
CN106000126B (zh) 基于纳米氧化锌的抑菌膜及其制备方法和用途
CN108854588B (zh) 一种具有双重过硫酸盐活化功能的中空纤维陶瓷膜的制备方法及应用
CN113578078A (zh) 一种基于掺氮多孔碳球的混合基质膜的制备方法及应用
CN107051231B (zh) 聚氯乙烯均质多孔膜的制备方法
CN104474918B (zh) 一种氧化铝生产洗涤用陶瓷超滤膜的制备方法
CN113336567B (zh) 一种石英质陶瓷膜支撑体的制备方法
CN103752185B (zh) 一种磁感应荷电陶瓷超滤膜及其制备方法
CN104072190B (zh) 一种SiC多孔陶瓷的制备方法
CN115893980B (zh) 一种利用球化剂微粉制备多孔支撑体陶瓷的工艺
CN103120901A (zh) 一种聚丙烯腈平板微滤膜的制备方法
CN107973615B (zh) 一种介孔γ-Al2O3陶瓷膜及其制备方法
CN112206661A (zh) 一种聚偏氟乙烯基纳米复合超滤膜及其制备方法
CN103056290A (zh) 一种耐热铸铁铸造涂料及其制备方法
CN115611623A (zh) 一种莫来石多孔微滤膜支撑体陶瓷制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20210201

Address after: 225200 No.5 Road, Shaobo Industrial Park, Jiangdu District, Yangzhou City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu Xinshi Membrane Technology Co., Ltd

Address before: 213000 Room 401, unit 11, friendship house, Xinbei District, Changzhou, Jiangsu.

Applicant before: Xu Dong

TA01 Transfer of patent application right
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant