本发明属于环保设备领域，具体涉及一种塑料滤管及用于该塑料滤管的塑料组合物。
背景技术：
随着现代工业的发展，粉尘对环境以及人类的健康所造成的影响日益严重，有效治理粉尘污染，近年来国家对环境保护日益重视及全球暖化现象严重，为了倡导节能减碳，环保产业蓬勃发展，净化人类的生存环境，已成为所有人的共识。现有滤管只为扁平式，滤管打折端分为尖形及方形，现有塑料滤管脉冲清灰有死角，导致清灰效果差及过滤面积小；集尘机运行压差高；无法取代传统滤袋。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种塑料滤管，用于除尘器除尘，有利于环保发展。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种塑料滤管，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物；将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后加入注塑机中，按照140度熔融、240度成型的工艺制备管体、加强环与加强杆一体部件粗品；然后将管体、加强环与加强杆一体部件粗品放入沸水中处理2小时，取出，热风干燥，即为管体、加强环与加强杆一体部件；将管体、加强环与加强杆一体部件与底座组合得到塑料滤管。
本发明还公开了一种塑料滤管的制备方法，包括以下步骤：将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物；将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后加入注塑机中，按照140度熔融、240度成型的工艺制备管体、加强环与加强杆一体部件粗品；然后将管体、加强环与加强杆一体部件粗品放入沸水中处理2小时，取出，热风干燥，即为管体、加强环与加强杆一体部件；将管体、加强环与加强杆一体部件与底座组合得到塑料滤管。
本发明中，滤管为开口结构，整体类似管状，底部安装在壳体上，顶部开口，用于脉冲进风，管壁起过滤作用；所述加强环位于管体中，并通过加强杆与管体连接；所述管体的横截面为齿轮型结构；所述齿轮型结构的齿顶与齿槽都为弧形结构；所述加强环位于管体一端；所述底座中间设有圆台型凸起结构；所述加强杆为4～8个；所述加强杆与加强环的接触点均匀分布在加强环上；所述加强杆为扁平结构：所述加强杆与管体的接触点位于齿轮型结构的齿槽处；所述每个加强杆长度一致；所述弧形结构的角度为30～150度；所述齿轮型结构的齿的高度为加强杆长度的28～34％。
本发明还公开了一种塑料滤管用原料组合物，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物；将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后得到所述塑料滤管用原料组合物。
本发明还公开了一种塑料滤管用塑料组合物，所述塑料组合物的制备为，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物。
本发明还公开了一种塑料滤管用塑料组合物的制备方法，包括以下步骤，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物。
本发明还公开了一种塑料滤管管体，所述管体的制备为，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物；将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后加入注塑机中，按照140度熔融、240度成型的工艺制备管体粗品；然后将管体粗品放入沸水中处理2小时，取出，热风干燥，即为管体。
本发明还公开了一种塑料滤管管体的制备方法，包括以下步骤，将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物；将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后加入注塑机中，按照140度熔融、240度成型的工艺制备管体粗品；然后将管体粗品放入沸水中处理2小时，取出，热风干燥，即为管体。
本发明中，所述3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、马来酸酐接枝、异佛尔酮二异氰酸酯、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、苯并异噻唑啉酮、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯的质量比为22∶11∶12∶42∶24∶14∶28∶32∶11∶5∶21；所述塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡的质量比为100∶15∶7。
本发明以聚脲甲醛为主要造孔剂，配合石蜡的使用使得空隙更加均匀，尤其是通过两步加热，避免了空过早形成，也充分保证的孔的均匀性，这在现有技术未曾见到，特别是后续水热处理，这是本发明首创，充分避免了孔中杂质的影响，几种结合，从而得到的产品过滤效果优异，而且结合塑料组合物，可以有效与颗粒污染物、甚至是有机污染物产生吸附作用。
本发明除了在结构上创造性的设计出打折式结构，提高产品的力学性能以及过滤效果，更主要通过制备原料以及制备工艺实现了精细高效的过滤以及力学性能、使用寿命的大幅提高。现有塑料滤管都为聚丙烯或者掺杂聚丙烯注塑制备，因为聚丙烯加工方便、相对便宜，但是存在明显的力学性能差、过滤效果差、使用寿命短的问题，本发明重开思路，请教材料学专家，设计出新的制备原料以及工艺，虽然在成本以及制备上较现有产品复杂，但是具有长的使用期限以及高度精密的过滤效果，正反计算，对于使用滤管的企业而言，处理同样的气体，所花成本为现有产品的32％，可以算一下，简单来说，本发明产品售价为现有产品3倍左右，但是本发明使用期限至少为现有产品10倍，很容易算出，实际应用后，本发明依然是低成本的。
滤管处理气体，需要具备优异的耐磨性能、过滤性能、耐热性能，还需要优异的力学性能、阻燃性能；现有产品一般都添加无机材料以提高一些性能，但是有机无机产品天然的异质性导致无论如何改性依然无法避免两相之间的缺陷，短时间看不出，但是在高温高湿的气体不断冲刷下，缺陷点会不断扩大，导致产品损坏，本发明避免了此问题，这也是本发明产品寿命长的原因之一，不过通过合理的有机物配伍，得到的产品依然力学性能、耐热性能、耐磨性能优异，并未降低品质。
本发明中，合成混合料作为高强度高耐磨主体材料，聚四氟乙烯用以提高机械强度及加工性能并降低摩擦系数；有机硅化合物以及有机硫化合物用以提高产品的自润滑性，同时3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷还可以提高产品组合物之间的亲合力，聚氧乙烯蓖麻油增加活性，提高产品之间的反应性；本发明不是通过一种或者两三种物质达到技术效果，而是有机的将多种有机物进行配伍，反应后发挥协同作用，才会取得优异的技术效果，比如硅与硫的配合不仅提高产品耐热性还给予良好的阻燃性能，比如酸酐、酯、酮的配合为主体材料提供优异的力学支撑；等等。
本发明的塑料组合物可在较宽的硬度范围具有较高的弹性及强度、优异的耐磨性、耐油性、耐疲劳性及抗震动性，端羟基聚丁二烯与聚氧乙烯蓖麻油反应后防腐性能好；以树脂组合作为主料，选用活性化合物来调节反应性和稳定性，通过有机硅、有机氟特性，增强本身的抗磨性，小分子保证各组分之间的融合度、流动性，使得性能达到最佳的状态；各树脂之间除了具有良好的粘结性能，还具有足够的强度和良好的耐磨性能。一般地，加入一定的无机填料可以提高环氧树脂胶粘剂的强度，并且还可以改善和提高胶粘剂的其它性能，乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯反应后，耐腐蚀、耐磨、导热性好、热膨胀系数低，可以起到骨架和抗磨损的作用，聚氧乙烯蓖麻油、马来酸酐接枝可以减小摩擦系数，会使产品变得光滑，摩擦系数变小。
本发明中，所述塑料滤管还包括底座，管体安装在底座上；优选的，所述底座中间设有圆台型凸起结构，以滤管内部为内，圆台型凸起为由外向内凸出，即由滤管底部向内凸出；本发明创造性的在滤管底部设置圆台型凸起结构，当脉冲气流下冲至圆台型凸起结构时，有效形成反弹，起到分配气流的作用，增加脉冲冲洗效果。圆台型凸起，上小下大，小头一端封闭，大头一端开口，从小头至大头的一段为空心，在提升脉冲效果的同时减轻滤管体重。以直角梯形垂直于底边的腰所在直线为旋转轴，其余各边旋转而形成的曲面所围成的几何体叫做圆台；旋转轴叫做圆台的轴，直角梯形上、下底旋转所成的圆面称为圆台的上、下底面，另一腰旋转所成的曲面称为圆台的侧面，侧面上各个位置的直角梯形的腰称为圆台的母线，圆台的高是上、下底面间的距离。
本发明中，所述加强杆为复数个；所述加强杆与加强环的接触点均匀分布在加强环上；本发明首次在滤管中设置加强环，为圆形结构，避免了内支撑架的使用，减少了滤管部件磨损，而且可以降低成本，关键是与管体一体成型可以保证滤管强度，而且本发明的加强杆与加强环组成的加强部件为导流型结构，不增加气体阻力，不影响过滤精度与效率，选择复数个加强杆均匀分布在加强环上可以在提供加强效果的同时，使得加强环本身稳定。
本发明限定加强环位于管体一端，而不是其他位置，既解决了现有滤袋或者滤管需要内支撑架的问题，又增强滤管的力学强度，同时避免了对脉冲清洗的影响，关键是位于一端可以不影响气体过滤。
本发明中，所述加强杆为扁平结构；所述加强杆为4～8个；扁平结构是指加强杆的厚度与长度相比，厚度占长度的比例小，优选加强杆的厚度为长度的2～3％，如此可以形成气体导流，避免对气体流动的干扰，同时限定加强杆的数量，一方面保证足够的加强效果，另一方面减少成本，也避免加强部件对过滤效果的影响。
本发明中，所述加强杆与管体的接触点位于齿轮型结构的齿槽处；所述每个加强杆长度一致，使得加强环位于管体中部。本发明管体与外层管的横截面积为齿顶与齿槽交替设置的齿轮形状，为中心对称结构；加强环设置在管体中，可以有效发挥加强作用，防止应力偏差，并在齿轮结构的齿槽处设置加强杆的连接点，可以减少制备难度，更主要的是避免对气流干扰。
本发明中，所述弧形结构的角度为30～150度；齿轮型结构的齿顶与齿槽可以由一段弧形组成，也可以由不同弧度的几段弧形结构组成；所有齿顶的顶部和所有齿槽的底部分别在同一圆周上，弧形结构的角度对应齿的数目，齿数太多，在产品成型时难以脱模，并且容易变形，而且可能产生过滤死角，太少又不能更好的增大过滤接触面积；本发明限定角度，取得了既提高过滤精度又增加过滤效率的技术效果，而且使得产品制备容易，结构稳定。
本发明中，所述齿轮型结构的齿的高度为加强杆长度的28～34％；通过高度的调节可以改变滤管过滤接触面积，通过加强杆的长度调节可以改变滤管管径大小，限定两者比例，在保证过滤精度、过滤效率的基础上，保证稳定的强度。
由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
本发明创造性地在滤管内设置加强部件，避免了由于整体齿轮结构导致的强度下降，稳定性差的问题，并通过限定加强部件各种参数，达到既稳定滤管，又不影响气体流动的效果；首次在滤管底座中间设有齿顶结构，由滤管底部向内齿顶，当脉冲气流下冲至齿顶结构时，有效形成反弹，起到分配气流的作用，增加脉冲冲洗效果；同时塑料烧结滤管不须有内支撑架，不易磨损，可降低成本，在提升过滤效果的同时减轻滤管体重，克服了现有技术滤管会加重的难题；打折面积增大，增加过滤面积；另外设备减小占地面积，也可降低造价成本；通过改变截面齿数目、齿轮齿顶部分的高度来调节过滤接触面积，采用等静压成型，不仅可以保证产品的变形比较小，还可以根据产品设计要求，改变滤管的横截面参数，从而在一定程度上增大滤管的过滤接触面积，以提高滤管的过滤效果或节约成本。在设计相同过滤面积的情况下，可以通过减少滤管的用量或减小滤管的管径来达到相同的过滤面积，而更细管径的过滤管所占用空间会比较少，这样就可以减少滤管的体积，并节约钢材用量，从而总体上节约过滤设备的制造成本；塑料滤管结构组成合理，拆卸容易，适用多种过滤场合；材质为塑料烧结而成，强度大，烧结精度高且耐磨性强；过滤方式是吸附、表面过滤和深层过滤相结合，过滤原理主要为惯性冲撞、扩散和截留，其相对于旋风除尘、颗粒层过滤除尘、静电除尘、湿法喷淋除尘等，不仅除尘效率高、过滤精度高、烟气显热利用率高，而且使用范围广、耐高温、耐腐蚀。
本发明公开的塑料滤管属于可以再清洗使用环保型产品，清洗效果最佳；可直接更换传统型滤袋设备，不须修改现有集尘设备，同时设备使用寿命长，使用年限可大于传统型10倍以上，不仅从实际运行总结，从加速损坏测试也可确定，本发明产品的耐用时间为现有产品的12.5倍；降低操作运行成本，适用于高温、酸碱性燃煤烟气的除尘处理。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
实施例一
将3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油与马来酸酐接枝在90度搅拌1小时，再加入异佛尔酮二异氰酸酯，在110度搅拌80分钟，再加入乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物与苯并异噻唑啉酮，140度搅拌2小时，冷却至室温得到混合料；将混合料、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯用混料机混合，形成分散均匀的混合物；然后将混合物在180度、2mpa下，密闭热处理2小时；然后在235度下，将热处理后的混合物挤出机造粒得到塑料组合物，即塑料滤管用塑料组合物；
将塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡混合后得到塑料滤管用原料组合物，将其加入注塑机中，按照140度熔融、240度成型的工艺制备管体、加强环与加强杆一体部件粗品；然后将管体、加强环与加强杆一体部件粗品放入沸水中处理2小时，取出，热风干燥，即为管体、加强环与加强杆一体部件；将管体、加强环与加强杆一体部件与底座组合得到塑料滤管。
上述3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、聚氧乙烯蓖麻油、马来酸酐接枝、异佛尔酮二异氰酸酯、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物、苯并异噻唑啉酮、聚四氟乙烯粒子、甲基三甲氧基硅烷、二烷基二硫代磷酸吡啶、三乙烯四胺、端羟基聚丁二烯的质量比为22∶11∶12∶42∶24∶14∶28∶32∶11∶5∶21；塑料组合物与聚脲甲醛、石蜡的质量比为100∶15∶7；对上述管体(不含加强杆与加强环，用于测试)的弯曲强度、拉伸强度和磨损率等指标进行检测，拉伸强度大于250兆帕，弯曲强度大于380兆帕，5000次干磨损率小于0.007％、1万次湿磨损率小于0.005％，磨损指数小于18(gb3960-83)；产品韧性强、耐磨损，摩擦系数小，降低了噪声；氧指数为51；10％氢氧化钠溶液浸泡30分钟表面无影响；常规盐酸浸泡15分钟表面无影响。
实施例二
采用实施例一的制备方法，加强环位于管体中，并通过加强杆与管体连接；管体的横截面为齿轮型结构；齿轮型结构的齿顶与齿槽都为弧形结构；加强环位于管体一端；加强杆为8个；加强杆与加强环的接触点均匀分布在加强环上；加强杆为扁平结构(厚度为长度的3％)；加强杆与管体的接触点位于齿轮型结构的齿槽处；每个加强杆长度一致；弧形结构的角度为150度；齿轮型结构的齿的高度为加强杆长度的28％；上述结构都为常规几何结构。
经过多次实际测量，本实施例的塑料滤管粉尘去除率达到99％，同样尺寸下，过滤效率大于现有产品2.2倍，同样处理条件下，使用寿命至少为现有产品的10倍，在现有产品损坏十件的基础上，本发明产品依然继续使用。
经过测试，本发明的产品：从加速损坏测试也可确定，本发明产品的耐用时间为现有产品的12倍以上；垂直加压至外径的50％，立即卸荷，产品不破裂；150℃加压2kg，8小时不变形；温度在0℃、高度1m的条件下，用重量为3kg的重锤，冲击20次，无开裂；弯曲度≤1.2％，环刚度≥21kn/m2。
实施例三
采用实施例一的制备方法，加强环位于管体中，并通过加强杆与管体连接；管体的横截面为齿轮型结构；齿轮型结构的齿顶与齿槽都为弧形结构；加强环位于管体一端；加强杆为4个；加强杆与加强环的接触点均匀分布在加强环上；加强杆为扁平结构(厚度为长度的3％)；加强杆与管体的接触点位于齿轮型结构的齿槽处；每个加强杆长度一致；弧形结构的角度为30度；齿轮型结构的齿的高度为加强杆长度的34％。
经过多次实际测量，本实施例的塑料滤管粉尘去除率达到99％，同样尺寸下，过滤效率大于现有产品2.3倍，同样处理条件下，使用寿命至少为现有产品的10倍，在现有产品损坏十件的基础上，本发明产品依然继续使用。
经过测试，本发明的产品：从加速损坏测试也可确定，本发明产品的耐用时间为现有产品的12倍以上；垂直加压至外径的50％，立即卸荷，产品不破裂；150℃加压2kg，8小时不变形；温度在0℃、高度1m的条件下，用重量为3kg的重锤，冲击20次，无开裂；弯曲度≤1.2％，环刚度≥21kn/m2。
实施例四
采用实施例一的制备方法，加强环位于管体中，并通过加强杆与管体连接；管体的横截面为齿轮型结构；齿轮型结构的齿顶与齿槽都为弧形结构；加强环位于管体一端；加强杆为6个；加强杆与加强环的接触点均匀分布在加强环上；加强杆为扁平结构(厚度为长度的3％)；加强杆与管体的接触点位于齿轮型结构的齿槽处；每个加强杆长度一致；弧形结构的角度为100度；齿轮型结构的齿的高度为加强杆长度的30％；底座中间设有圆台型凸起结构。
经过多次实际测量，本实施例的塑料滤管粉尘去除率达到99％，同样尺寸下，过滤效率大于现有产品2.5倍，同样处理条件下，使用寿命至少为现有产品的10倍，在现有产品损坏十件的基础上，本发明产品依然继续使用。
经过测试，本发明的产品：从加速损坏测试也可确定，本发明产品的耐用时间为现有产品的12倍以上；垂直加压至外径的50％，立即卸荷，产品不破裂；150℃加压2kg，8小时不变形；温度在0℃、高度1m的条件下，用重量为3kg的重锤，冲击20次，无开裂；弯曲度≤1.2％，环刚度≥21kn/m2。