【摘要】：本文以聚全氟乙丙烯(FEP)氟樹脂粉末、聚四氟乙烯(PTFE)粉末、PTFE懸浮分散液為含氟聚合物后整理劑,無堿玻纖機織布為基布,分別通過撒粉涂層和泡沫涂層兩種工藝技術,制備了氟樹脂/玻纖復合過濾材料和PTFE發(fā)泡涂層過濾材料。通過多因子正交試驗優(yōu)化了工藝參數,分析了工藝參數對濾料性能的影響規(guī)律,并對優(yōu)化工藝參數下制備樣品的透氣性能、過濾性能、孔徑及其分布、表觀形貌、拉伸強力、耐熱性、耐酸堿性等性能做了測試分析,對比了各濾料間的性能差異,得到主要結論如下:(1)對于FEP/PTFE混合撒粉涂層濾料而言,PEP/PTFE樹脂混合比例、模壓溫度、預壓制模壓時間是影響濾料透氣性的重要工藝參數:濾料透氣率隨FEP/PTFE混合比增大而減小;在[270~oC,290 ~oC]模壓溫度區(qū)間內,透氣率隨模壓溫度升高而減小;在[240s,560s]預壓制模壓時間區(qū)間內,濾料透氣率隨預壓制模壓時間增大而減小。280~oC模壓溫度、320s預壓制模壓時間所制備的濾料呈現出高濾效低濾阻規(guī)律;(2)對于FEP/玻纖平板模壓/高溫烘焙濾料而言,涂層次數、模壓溫度、模壓時間與模壓壓強是影響濾料透氣性的工藝參數,多因子正交實驗表明其影響權重依次為涂層次數、模壓溫度、模壓壓強、模壓時間,其中涂層次數、模壓溫度對濾料透氣性具有顯著性影響。研究發(fā)現,5.33mm/s透氣率是該結構濾料的透氣性閾值,用于快速優(yōu)化成形工藝參數范圍。電鏡照片分析表明,PTFE顆粒在FEP/PTFE混合涂撒濾料成型過程中起到成孔劑作用;FEP/玻纖模壓濾料與烘焙濾料都具有多孔結構,但模壓濾料的黏連絲狀和多孔結構賦予其良好的過濾性能,更具優(yōu)勢;(3)以PTFE懸浮分散液及功能性助劑復配成發(fā)泡液,制備了一種PTFE乳液發(fā)泡涂層耐高溫過濾材料,研究發(fā)現:(a)相對于瓜爾豆膠,聚丙烯酰胺類物質在PTFE發(fā)泡乳液中具有更好的維持泡沫穩(wěn)定的作用;(b)多因子正交實驗發(fā)現,以透氣性為評價指標,各因子影響權重依次是月桂酸鉀皂、TT-935、FSN-100、APAM的質量分數,當APAM、TT-935、FSN-100、月桂酸鉀質量分數分別為4%、5%、0.1%、1.4%時,所制備樣品具有最優(yōu)透氣性;以過濾效率為評價指標,各因子影響權重依次為月桂酸鉀皂、APAM、FSN-100、TT-935的質量分數四種助劑APAM、TT-935、FSN-100、月桂酸鉀質量分數分別為5%、4%、0.15%、2.2%時所制備樣品具有最優(yōu)過濾效率;(c)最優(yōu)透氣性樣品較基布而言,以2.79倍左右透氣性損失獲得了7.43倍的過濾效率提升;較最優(yōu)過濾效率樣品,透氣性具有顯著優(yōu)勢;(d)該材料耐堿侵蝕較強,強力損失只有6%左右,在250~oC環(huán)境下幾乎沒有強力損失。綜上所述,通過FEP/玻纖平板模壓和PTFE發(fā)泡涂層兩種含氟后整理后,玻纖基布的過濾性能大大提高,并保持了良好的透氣性,具有產業(yè)化生產的前景。
【圖文】：

泡理論泡沫體系中防止氣泡破裂，實現泡沫穩(wěn)定化需要對 Gibbs 方程做一。為了實現穩(wěn)定化，必須滿足下述幾個條件[24]：1）多元液相介質的存在；2）可溶性表面活性劑的存在；3）Marangoni 效應存在；4）凝膠狀表面層的形成。arangoni 效應指的是液體從低表面張力處流向高表面張力處的流動張力的區(qū)域傾向于收縮，并在界面上造成切線方向的運動[25]。對氣，如機械外力、液體流動、熱激勵等，都會造成受作用區(qū)域處表面低，使作用區(qū)周圍液體表面張力大，從而發(fā)生 Marangoni 效應，即中不連續(xù)箭頭所示方向，流向外作用受區(qū)，氣泡壁有所修復不至穩(wěn)定氣泡的作用。只有當涂層中液相消失，涂層逐漸固化，粘度效arangoni 效應起到穩(wěn)定作用。

第二章 氟樹脂/玻纖熱復合過濾材料的制備與性能研究.1 本章研究概要本章以可熔融加工氟樹脂 FEP（較低熔點）、PTFE（較高熔點）以及耐纖基布為原料，通過平板模壓或高溫烘焙等熱加工成型工藝制備了 3 種氟樹纖熱復合過濾材料，分別為 FEP/PTFE 混合撒粉涂層濾料，FEP/玻纖平板濾料，FEP/玻纖烘焙濾料，對幾種材料的透氣性能，過濾性能，孔徑及其分面形貌，，拉伸強力，耐熱以及耐化學腐蝕性做了相應測試和表征。利用正交著重優(yōu)化了 FEP/玻纖平板模壓過濾材料的工藝參數，對比三種濾料的透氣或過濾性能，分析三種濾料的優(yōu)勢與不足。.2 實驗部分
【學位授予單位】：東華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TB34

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本文編號：2682123