《耐高温聚四氟乙烯覆膜过滤材料》提出一种耐高温(190℃以上)聚四氟乙烯覆膜过滤材料,它不但可提高和改善玻璃纤维织物基布的耐酸、耐碱、耐折性能,同时提高玻璃纤维织物基布与聚四氟乙烯膜覆合牢固度,延长在190℃以上高温环境中的使用寿命,满足高温烟气过滤行业的使用需要。
《耐高温聚四氟乙烯覆膜过滤材料》包括玻璃纤维基布和聚四氟乙烯表面膜,其特征在于:首先用后处理剂对玻璃纤维基布进行浸渍、烘干、后处理,然后与聚四氟乙烯表面膜进行高温热压;后处理剂包括含氟聚合物、含氟硅烷偶联剂、成膜剂,其组份如下(重量百分比):含氟聚合物乳液8-20%含氟硅烷偶联剂0.2-2.0%成膜剂乳液或水溶液1-8%;余量水。
在该发明中含氟聚合物为以下品种之一:1)THV(四氟乙烯、六氟丙烯与偏氟乙烯的共聚物);2)PFA(四氟乙烯与全氟乙烯的共聚物);3)FEP(四氟乙烯与六氟丙烯的共聚物);4)PTFE(聚四氟乙烯);5)以上四种物质的混合物,其中按重量百分比计算THV、PFA、FEP各占5~15%,PTFE占55~85%。含氟聚合物的固含量按重量百分比计算为50~60%。
含氟硅烷偶联剂为N-全氟烷基磺酰基、丙基三乙氧基硅烷(DF-922)偶联剂。硅烷偶联剂YnSiX(4-n)(n=1-3)对玻纤布表面处理时,首先X基团水解形成反应性Si-OH基团,接着Si-OH基团与玻纤布表面的Si-OH基团发生脱水反应,形成键合的硅氧烷键。含氟聚合物与硅烷偶联剂中含氟的Y基团产生极性吸附,从而发生高分子链物理缠绕;同时含氟聚合物中氟原子提供未共用电子对与硅烷偶联剂中含氨基团提供氢原子而形成氢键结合,从而将含氟聚合物与硅烷偶联剂连接到一起。硅烷偶联剂在玻璃纤维布和含氟聚合物之间起到“桥梁”似的作用,将玻璃纤维布与含氟聚合物两种物质紧密的连接在一起。
成膜剂为以下品种之一:1)聚氨酯;2)聚丙烯酸酯,按重量百分比计算固含量为38-40%的乳液或水溶液。
众所周知,玻璃纤维是一种无机材料,聚四氟乙烯是一种化学惰性很强的有机材料,两者通过一般的高分子胶粘剂覆合,牢固度显然不够,很容易出现脱膜、裂膜等问题,尤其在高温条件下使用,问题更为突出。该发明通过后处理剂的处理,在玻璃纤维基布上就形成了一层带有含氟聚合物、含氟偶联剂的薄膜。此薄膜不但有常规后处理所产生的优良的耐酸、耐碱、耐折性能,从而提高防污、憎油、防腐效果,更重要的是此薄膜中的含氟聚合物与聚四氟乙烯膜都属于有机高分子材料,具有相同的极性,熔点和熔融黏度均相近,更易于融合到一起。含氟聚合物和聚四氟乙烯膜在高温加热下,高分子链的活性增强,更有利于高分子链在两高分子物质表面互相渗透、缠绕、连结。从而达到与膨化微孔聚四氟乙烯薄膜在高温热压条件下熔融覆合,有效地解决了玻璃纤维这一无机材料与聚四氟乙烯这种有机惰性材料牢固结合的难题。从表1-6中的实验数据可知,它的最高使用温度可达260℃;覆合牢度在0.50-0.80兆帕之间,超过了2005年10月前已有产品水平(国家环保总局发布的《环境保护产品认定技术要求袋式除尘器用覆膜滤料》规定覆合牢度大于或等于0.025兆帕)。
《耐高温聚四氟乙烯覆膜过滤材料》采用的膨化微孔聚四氟乙烯薄膜,微孔直径约为0.2~3微米,因此在使用过程中,对1微米以上的粉尘可以做到100%的收集,对1微米以下的微细粉尘可以达到99%以上的收尘效率。另外该发明采用的薄膜在保证微孔直径的情况下,提高了孔隙率,孔隙率达90%以上,从而提高了其透气性。同时由于聚四氟乙烯材料本身固有的表面光滑性能等特点,使得覆合后的聚四氟乙烯覆膜过滤材料,具有优良的“表面过滤”特性,避免传统深层过滤带来的滤料堵塞现象,过滤阻力低,清灰次数少,因此延长了覆膜过滤材料的使用寿命,原产品在一般的工况条件下使用寿命只有1年,现在可以使用3年。其他有关性能指标见表6。
此外,其外表美观、过滤效果好、使用寿命长等优点,在滤料市场脱颖而出,深受欢迎,广泛应用于水泥、冶金等行业的烟尘净化及物料回收。