CN115926241A - 光催化热膨胀微球制备方法及在针刺毡发泡涂层中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明属于环保设备技术领域,公开了一种光催化热膨胀微球制备方法及在针刺毡发泡涂层中的应用,以水、十二烷基苯磺酸钠、双官能团改性二氧化钛和氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈、丙烯酸酯类单体、聚氨酯丙烯酸低聚物、异辛烷、光引发剂均匀混合为油相;将水相和油相混合,制得均匀悬浮液;将悬浮液置于反应釜中进行聚合反应,获得热膨胀微球;将制得的热膨胀微球和水性聚氨酯乳液、双重固化低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、稳泡剂、烯双键改性二氧化钛、光引发剂、热引发剂均匀混合,避光发泡;将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,预烘至干燥,同时进行热固化反应和光固化反应,制得针刺毡。本发明提升了发泡涂层的稳定性。
Description
技术领域
本发明属于环保设备技术领域,尤其涉及一种光催化热膨胀微球制备方法及在针刺毡发泡涂层中的应用。
背景技术
大气污染治理形势严峻,国家与各级地方政府都加大了对环保设备建设的投入,大气治理刻不容缓。目前,袋式除尘器已成为大气污染治理的有效设备,特别是针对工业烟尘和微细粒子。现阶段常用的针刺毡存在过滤效率低,过滤阻力大,长期使用有表面油污等的存在会减少其使用寿命。为此需要对其进一步整理,提高其过滤效率,降低过滤阻力;同时,在其表面引入具有光催化降解功能的颗粒,使其可以降解附着在表面的油污,进而提升其使用寿命。
通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有技术常用的针刺毡存在过滤效率低,过滤阻力大,长期使用有表面油污等的存在会减少其使用寿命。
发明内容
针对现有技术存在的问题,本发明提供了一种光催化热膨胀微球制备方法及在针刺毡发泡涂层中的应用。
本发明主要以水、十二烷基苯磺酸钠、双官能团改性二氧化钛和氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈、丙烯酸酯类单体、聚氨酯丙烯酸低聚物、异辛烷、光引发剂均匀混合为油相制备具有光催化性能的热膨胀微球,随后将其在针刺毡发泡涂层中的应用,以提高其过滤效率,降低过滤阻力;同时,在其表面引入具有光催化降解功能的颗粒,进而提升其使用寿命。
本发明实施例提供的一种光催化热膨胀微球制备方法,所述光催化热膨胀微球制备方法包括:
步骤一,以水、十二烷基苯磺酸钠、双官能团改性二氧化钛和氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈、丙烯酸酯类单体、聚氨酯丙烯酸低聚物、异辛烷、光引发剂均匀混合为油相;
步骤二,将水相和油相混合,在常温下,进行搅拌,制得均匀悬浮液;将悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球;
所述针刺毡发泡涂层制备方法包括:
步骤三,将制得的热膨胀微球和水性聚氨酯乳液、双重固化低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、稳泡剂、烯双键改性二氧化钛、光引发剂、热引发剂均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度,投入发泡机中,避光发泡;
步骤四,将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应,置于紫外光固化机上进行光固化反应,制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
进一步,所述步骤一,具体过程为:
以水、2%十二烷基苯磺酸钠、4%双官能团改性二氧化钛和20%氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈35-45份、丙烯酸酯类单体10-20份、聚氨酯丙烯酸低聚物20-40份、异辛烷15份、光引发剂11731.5%均匀混合为油相。
进一步,所述双官能团改性二氧化钛为烯双键和氨基改性的二氧化钛。
进一步,所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三缩丙二酸双丙烯酸酯中的一种或两种。
进一步,所述步骤二,具体过程为:
将水相和油相混合,在常温下,以转速10000rpm搅拌20min后,制得均匀悬浮液;将上述悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球。
进一步,所述步骤三,具体过程为:
将制得的热膨胀微球3-5份和水性聚氨酯乳液40份、双重固化低聚物40份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、稳泡剂8份、烯双键改性二氧化钛20份、光引发剂1.5%、热引发剂1.5%均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度至5000cps,投入发泡机中,避光发泡。
进一步,所述水性聚氨酯乳液为双键封端的水性聚氨酯乳液,双重固化低聚物中含有丙烯酸基和异氰酸酯基。
进一步,所述烯双键改性二氧化钛为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性二氧化钛所制得的烯双键改性二氧化钛。
进一步,所述步骤四,具体过程为:
将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,以90℃进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应;置于紫外光固化机上进行光固化反应,制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
本发明的另一目的在于提供一种利用所述光催化热膨胀微球制备方法制备的光催化热膨胀微球在针刺毡发泡涂层中的应用。
结合上述的技术方案和解决的技术问题,本发明所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:
本发明通过将二氧化钛融入到热膨胀微球的制备,在制备中起到分散作用的同时使膨胀微球具有光催化性能,进而制备具有光催化性能的热膨胀微球;其次通过光热双重固化,在二氧化钛粒子表面引入烯双键,使其能够参与光固化反应,光热双重固化可以提升发泡涂层牢度,烯双键的引入可以提升粒子在发泡涂层中的固着牢度,提升针刺毡的使用寿命。本发明制备的热膨胀微球具有光催化降解功能且颗粒以共价键形式与壳材牢固结合,可进一步提升发泡涂层的稳定性;针刺毡经发泡涂层后,可获得高效低阻的效果且二氧化钛的光催化功能可有效提升针刺毡的使用寿命。
本发明制备的热膨胀微球具有光催化降解功能且颗粒以共价键形式与壳材牢固结合,可进一步提升发泡涂层的稳定性;针刺毡经发泡涂层后,可获得高效低阻的效果且二氧化钛的光催化功能可有效提升针刺毡的使用寿命。
本发明的技术方案转化后的预期收益和商业价值为:该技术方案转化后,有有效控制针刺毡的过滤效率和过滤阻力,同时提升针刺毡产品的使用寿命,提高产品的附加值。
附图说明
图1是本发明实施例提供的光催化热膨胀微球制备方法流程图;
图2是本发明实施例提供的所制备的热膨胀微球。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
为了使本领域技术人员充分了解本发明如何具体实现,该部分是对权利要求技术方案进行展开说明的解释说明实施例。
如图1所示,本发明实施例提供的光催化热膨胀微球制备方法包括:
S101:以水、十二烷基苯磺酸钠、双官能团改性二氧化钛和氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈、丙烯酸酯类单体、聚氨酯丙烯酸低聚物、异辛烷、光引发剂均匀混合为油相。
S102:将水相和油相混合,在常温下,进行搅拌,制得均匀悬浮液;随后将上述悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球。
S103:将上述制得的热膨胀微球和水性聚氨酯乳液、双重固化低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、稳泡剂、烯双键改性二氧化钛、光引发剂、热引发剂均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度,投入发泡机中,避光发泡。
S104:将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应,置于紫外光固化机上进行光固化反应,制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
本发明实施例提供的S101,具体过程为:
以水、2%十二烷基苯磺酸钠、4%双官能团改性二氧化钛和20%氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈35-45份、丙烯酸酯类单体10-20份、聚氨酯丙烯酸低聚物20-40份、异辛烷15份、光引发剂11731.5%均匀混合为油相。
所述双官能团改性二氧化钛为烯双键和氨基改性的二氧化钛。
所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三缩丙二酸双丙烯酸酯中的一种或两种。
本发明实施例提供的S102,具体过程为:
将水相和油相混合,在常温下,以转速10000rpm搅拌20min后,制得均匀悬浮液;随后将上述悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球。
本发明实施例提供的S103,具体过程为:
将上述制得的热膨胀微球3-5份和水性聚氨酯乳液40份、双重固化低聚物40份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、稳泡剂8份、烯双键改性二氧化钛20份、光引发剂1.5%、热引发剂1.5%均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度至5000cps左右,投入发泡机中,避光发泡。
所述水性聚氨酯乳液为双键封端的水性聚氨酯乳液;双重固化低聚物中含有丙烯酸基和异氰酸酯基;烯双键改性二氧化钛为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性二氧化钛所制得的烯双键改性二氧化钛。
本发明实施例提供的S104,具体过程为:
将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,以90℃进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应,随后,将其置于紫外光固化机上进行光固化反应,最终制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述光催化热膨胀微球制备方法包括:
步骤一,以水、十二烷基苯磺酸钠、双官能团改性二氧化钛和氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈、丙烯酸酯类单体、聚氨酯丙烯酸低聚物、异辛烷、光引发剂均匀混合为油相;
步骤二,将水相和油相混合,在常温下,进行搅拌,制得均匀悬浮液;将悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球;
步骤三,将制得的热膨胀微球和水性聚氨酯乳液、双重固化低聚物、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、稳泡剂、烯双键改性二氧化钛、光引发剂、热引发剂均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度,投入发泡机中,避光发泡;
步骤四,将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应,置于紫外光固化机上进行光固化反应,制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
2.如权利要求1所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述步骤一,具体过程为:
以水、2%十二烷基苯磺酸钠、4%双官能团改性二氧化钛和20%氯化钠均匀混合为水相;以丙烯腈35-45份、丙烯酸酯类单体10-20份、聚氨酯丙烯酸低聚物20-40份、异辛烷15份、光引发剂11731.5%均匀混合为油相。
3.如权利要求2所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述双官能团改性二氧化钛为烯双键和氨基改性的二氧化钛。
4.如权利要求2所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述丙烯酸酯类单体为丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯、二缩丙二醇双丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、三缩丙二酸双丙烯酸酯中的一种或两种。
5.如权利要求1所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述步骤二,具体过程为:
将水相和油相混合,在常温下,以转速10000rpm搅拌20min后,制得均匀悬浮液;将上述悬浮液置于反应釜中,并通氮气保护,常温下,用紫外光辐照,聚合完成后,喷雾干燥,获得具有光催化性能的热膨胀微球。
6.如权利要求1所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述步骤三,具体过程为:
将制得的热膨胀微球3-5份和水性聚氨酯乳液40份、双重固化低聚物40份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯20份、稳泡剂8份、烯双键改性二氧化钛20份、光引发剂1.5%、热引发剂1.5%均匀混合,并加入少量增稠剂,调节粘度至5000cps,投入发泡机中,避光发泡。
7.如权利要求6所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述水性聚氨酯乳液为双键封端的水性聚氨酯乳液,双重固化低聚物中含有丙烯酸基和异氰酸酯基。
8.如权利要求6所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述烯双键改性二氧化钛为γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性二氧化钛所制得的烯双键改性二氧化钛。
9.如权利要求1所述光催化热膨胀微球制备方法,其特征在于,所述步骤四,具体过程为:
将泡沫涂层浆刮涂至针刺毡表面,以90℃进行预烘至干燥,预烘同时进行热固化反应;置于紫外光固化机上进行光固化反应,制得具有光催化降解功能且过滤效率高的针刺毡。
10.一种利用如权利要求1~9任意一项所述光催化热膨胀微球制备方法制备的光催化热膨胀微球在针刺毡发泡涂层中的应用。
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