包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的过滤介质的制作方法

本发明一般地涉及过滤介质，并且更特别地，涉及包含氟化拒水添加剂和非氟化拒水添加剂的过滤介质。

背景技术：

1、过滤介质可以应用于各种应用中以从流体中除去污染物。一些这样的过滤介质包含氟化拒水剂。然而，新的法规可能使一些这样的拒水剂难以使用。此外，一些氟化拒水剂在非氟化拒水剂也存在的情况下可能表现更好。

2、因此，需要改善的过滤介质设计。

技术实现思路

1、一般地描述了过滤介质、相关组件和相关方法。

2、在一些实施方案中，提供了过滤介质。过滤介质包括非织造纤维网和拒水添加剂。拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。过滤介质的γ大于6。过滤介质的拒水性大于4英寸h2o。

3、在一些实施方案中，过滤介质包括非织造纤维网、第一拒水添加剂和第二拒水添加剂。第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。第二拒水添加剂包括氟化聚合物、氟化低聚物和/或氟化单体。

4、在一些实施方案中，过滤介质包括非织造纤维网、第一拒水添加剂和氟化树脂。第一拒水添加剂包含一个或更多个拒水官能团。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为包含大于或等于3个碳原子的烷基、包含大于或等于3个碳原子的烯基、和/或包含大于或等于3个碳原子的炔基。第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地为聚合物的重复单元的侧链以及/或者与硅原子和/或金属原子键合。

5、当结合附图考虑时，本发明的其他优点和新特征将从本发明的多个非限制性实施方案的以下详细描述中变得明显。在本说明书和通过引用并入的文献包含冲突和/或不一致的公开内容的情况下，应以本说明书为准。如果通过引用并入的两个或更多个文献包含相对于彼此冲突和/或不一致的公开内容，则应以生效日期在后的文献为准。

技术特征：

1.一种过滤介质，包括：

2.一种过滤介质，包括：

3.一种过滤介质，包括：

4.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂与所述非织造纤维网中的至少一部分纤维结合。

5.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂分散在整个纤维网中。

6.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂定位在所述纤维网的表面上。

7.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为全氟聚(醚)。

8.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为氟化聚(氨基甲酸酯)。

9.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物包含复数个氟化侧链。

10.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化侧链包含结构-cnfmry。

11.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中n为3至4，m≥1，r为原子或原子团，以及y≥0。

12.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中m＝2n+1。

13.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化侧链包含结构-(cf2)ncf3。

14.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中n为2至3。

15.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物的分子量大于或等于169g/mol且小于或等于200kg/mol。

16.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为均聚物。

17.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物为共聚物。

18.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述共聚物为无规共聚物。

19.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述共聚物为嵌段共聚物和/或有规嵌段共聚物。

20.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物的所有重复单元都是氟化的。

21.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化聚合物包含未氟化的重复单元。

22.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述第一拒水添加剂和所述第二拒水添加剂的总重量的大于或等于1重量％且小于或等于100重量％。

23.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述第一拒水添加剂和所述第二拒水添加剂的总重量的大于或等于20重量％且小于或等于80重量％。

24.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述第二拒水添加剂占所述过滤介质的大于或等于0.01重量％且小于或等于50重量％。

25.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述金属为钛、锆和/或铝。

26.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂为硅烷、钛酸酯/盐、锆酸酯/盐和/或铝酸酯/盐的反应产物。

27.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述反应为水解反应。

28.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述反应为缩合反应。

29.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂与所述非织造纤维网中的至少一部分纤维结合。

30.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(硅氧烷)。

31.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(硅氮烷)。

32.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(丙烯酸酯)。

33.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(氨基甲酸酯)。

34.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(醚)。

35.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(脲)。

36.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(酯)。

37.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为聚(碳化二亚胺)。

38.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述聚合物为包含金属原子、可水解官能团和拒水官能团的物质的水解产物。

39.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包括硅醇、硅醇盐、硅氧烷和/或硅醚。

40.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包括低聚物。

41.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的每个拒水官能团独立地包含小于或等于30个碳原子。

42.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为未经取代的。

43.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为经取代的。

44.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述取代包括芳基。

45.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为直链官能团。

46.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为支化官能团。

47.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个拒水官能团为超支化官能团。

48.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂包含与共同原子键合的两个或更多个拒水官能团。

49.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述原子为碳原子、硅原子、钛原子、锆原子和/或铝原子。

50.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的两个或更多个官能团包括两个或更多个相同的官能团。

51.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的两个或更多个官能团包括两个或更多个不同的官能团。

52.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂包含一个或更多个极性的不可水解基团。

53.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述一个或更多个极性的不可水解基团各自独立地与碳原子、金属原子和/或硅原子键合。

54.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述金属原子为钛原子、锆原子和/或铝原子。

55.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述一个或更多个极性的不可水解基团各自独立地为聚合物的重复单元的侧链。

56.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述一个或更多个极性的不可水解基团包括氨基、乙酰氧基和/或乙酰氨基。

57.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的拒水官能团的数量与所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂的一个或更多个极性的不可水解基团的数量的比率大于或等于0.1且小于或等于10。

58.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂分散在整个纤维网中。

59.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂定位在所述纤维网的表面上。

60.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述拒水添加剂或所述第一拒水添加剂占所述过滤介质的大于或等于0.001重量％且小于或等于50重量％。

61.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质包含树脂。

62.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂包括包含氟化重复单元和非氟化重复单元的共聚物。

63.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化重复单元为偏二氟乙烯的反应产物。

64.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化重复单元为四氟乙烯、六氟丙烯、氟乙烯、全氟环烯烃、三氟氯乙烯、全氟丙基乙烯基醚和/或全氟甲基乙烯基醚的反应产物。

65.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非氟化重复单元为聚合的非氟化丙烯酸类重复单元。

66.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述氟化重复单元为环氧树脂、氨基甲酸酯和/或酯的反应产物。

67.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂包括胶乳、丙烯酸类聚合物、环氧树脂、酚醛聚合物、有机硅、聚(酯)、聚(酰胺)、聚(酰亚胺)、聚(氨基甲酸酯)、聚(脲)、聚(芳族聚酰胺)、共聚物、和/或两种或更多种聚合物。

68.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂包括聚(偏二氟乙烯)。

69.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂包括聚(偏二氟乙烯)-丙烯酸类共聚物。

70.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中偏二氟乙烯重复单元占所述聚(偏二氟乙烯)-丙烯酸类共聚物的大于或等于30重量％且小于或等于100重量％。

71.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂分散在整个纤维网中。

72.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述树脂占所述过滤介质的大于或等于0重量％且小于或等于50重量％。

73.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含玻璃纤维。

74.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维包括微玻璃纤维。

75.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含两种或更多种类型的微玻璃纤维。

76.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于0.5微米且小于或等于1微米的微玻璃纤维。

77.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于0.2微米且小于或等于0.55微米的微玻璃纤维。

78.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于0.4微米且小于或等于1微米的微玻璃纤维。

79.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于0.2微米且小于或等于0.45微米的微玻璃纤维。

80.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于2.5微米且小于或等于10微米的微玻璃纤维。

81.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于0.2微米且小于或等于1微米的微玻璃纤维。

82.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含平均直径大于或等于1微米且小于或等于10微米的微玻璃纤维。

83.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述玻璃纤维包括短切原丝玻璃纤维。

84.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述短切原丝玻璃纤维的平均直径大于或等于5微米且小于或等于50微米。

85.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含合成纤维。

86.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述合成纤维包括粘合纤维和/或聚(乙烯醇)纤维。

87.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网包含纤维素纤维。

88.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网中的纤维的平均纤维直径大于或等于0.2微米且小于或等于50微米。

89.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网为湿法成网的。

90.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网为非湿法成网的。

91.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的单位面积重量大于或等于20gsm且小于或等于500gsm。

92.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的单位面积重量大于或等于20gsm且小于或等于200gsm。

93.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的厚度大于或等于100微米且小于或等于5000微米。

94.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的空气阻力大于或等于0.5pa且小于或等于60pa。

95.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的饱和压降大于或等于10毫巴且小于或等于750毫巴。

96.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的油等级大于或等于0且小于或等于6。

97.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的聚(氨基甲酸酯)芯吸高度大于或等于0mm且小于或等于50mm。

98.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述非织造纤维网的平均油携带大于或等于0.00005mg/m3且小于或等于30mg/m3。

99.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质的拒水性大于或等于4英寸h2o且小于或等于300英寸h2o。

100.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质还包括第二非织造纤维网。

101.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质定位在空气过滤器中。

102.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤器为hvac过滤器。

103.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤器为hepa过滤器。

104.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤器为重载空气过滤器。

105.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤器为燃气轮机过滤器。

106.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤器为超高效空气过滤器。

107.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质定位在液体过滤器中。

108.根据任一前述权利要求所述的过滤介质，其中所述过滤介质定位在聚结器中。

技术总结
一般地提供了包含氟化拒水添加剂和/或具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂的过滤介质。本文所公开的过滤介质可以包含氟化拒水添加剂但不包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂，可以包含具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂但不包含氟化拒水添加剂，或者包含氟化拒水添加剂和具有最少氟原子或没有氟原子的拒水添加剂二者。

技术研发人员：迪米特里·帕普科夫,菲利普·P·卡彭特,费利克斯·阿伦斯
受保护的技术使用者：霍林斯沃思和沃斯有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14