一种电磁一体化纳米纤维滤材及其制备与活化方法与流程

文档序号:12646815阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种电磁一体化纳米纤维滤材,其特征在于:所述纳米纤维滤材由强极性聚合物纳米纤维与分散在纳米纤维中的磁性氧化物纳米颗粒组成的纳米纤维膜和基底组成。

2.根据权利要求1所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材,其特征在于:所述的强极性聚合物包括聚氯乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯化聚氯乙烯、聚酰胺、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚砜、聚芳砜、聚醚砜、均苯聚酰亚胺、聚偏氟乙烯和聚醚酮中的至少一种;所述磁性氧化物纳米颗粒包括纳米氧化铁颗粒、纳米氧化钴颗粒、纳米氧化镍颗粒和纳米氧化锌颗粒中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材,其特征在于:所述纳米纤维膜的纤维直径在100~900nm之间,纳米纤维膜的克重为0.01~5g/m2,孔隙率≥80%。

4.权利要求1~3任一项所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的制备方法,其特征在于包括如下制备步骤:

(1)配制纺丝液:将磁性氧化物纳米颗粒加入到溶剂当中,超声震荡分散均匀,再加入强极性聚合物溶解均匀,得到含磁性氧化物纳米颗粒的聚合物纺丝液;

(2)静电纺丝:将步骤(1)所得聚合物纺丝液通过静电纺丝技术制备于基底上,得到所述电磁一体化纳米纤维滤材。

5.根据权利要求4所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述的溶剂包括N-N二甲基甲酰胺、丁酮、四氢呋喃、异丙醇、水、甲酸、三氟乙酸、二氯甲烷、二甲基乙酰胺、丙酮、浓硫酸中的一种或两种以上的混合。

6.根据权利要求4所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的制备方法,其特征在于:所述强极性聚合物和溶剂分别对应如下:

聚氯乙烯:N-N二甲基甲酰胺和四氢呋喃质量比为1:1的混合溶剂;

乙烯-醋酸乙烯共聚物:异丙醇和水体积比为7:3的混合溶剂;

氯化聚氯乙烯:N-N二甲基甲酰胺和四氢呋喃质量比为1:1的混合溶剂;

聚酰胺:甲酸溶剂;

聚对苯二甲酸丁二醇酯:三氟乙酸和二氯甲烷体积比为3:2的混合溶剂;

聚对苯二甲酸乙二醇酯:三氟乙酸和二氯甲烷体积比为4:1的混合溶剂;

聚砜:二甲基乙酰胺溶剂;

聚芳砜:二甲基乙酰胺溶剂;

聚醚砜:二甲基甲酰胺和丙酮质量比为8.5:1.5的混合溶剂;

均苯聚酰亚胺:利用均苯四甲酸二酐和4,4'-二胺基二苯醚合成聚酰亚胺酸溶剂;

聚偏氟乙烯:N-N二甲基甲酰胺溶剂;

聚醚酮:浓硫酸溶剂。

7.根据权利要求4所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的制备方法,其特征在于:步骤(1)中所述聚合物纺丝液中磁性氧化物纳米颗粒的含量为0.001~5wt.%,所述强极性聚合物的含量为5~25wt.%。

8.根据权利要求4所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述静电纺丝的工艺条件为:电压10~30KV,接收距离5~25cm,注射速度1~5mL/h,温度0~35℃,相对湿度0~70%。

9.权利要求1~3任一项所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的活化方法,其特征在于包括如下步骤:待电磁一体化纳米纤维滤材表面电势衰减到0~0.1KV时,将滤材作为阻挡介质放入高压电场中,通入5~35KV高压处理5~300s,得到活化后的电磁一体化纳米纤维滤材。

10.根据权利要求9所述的一种电磁一体化纳米纤维滤材的活化方法,其特征在于:所述高压电场的电极类型为板状,面积与滤材的面积相当,正负电极之间的间距为10~50mm。

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