本發(fā)明涉及空氣凈化技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 及其制備方法。
背景技術(shù)：
霧霾是霧和霾的混合物，早晚濕度大時，霧的成分多。白天濕度小時，霾占據(jù)主力，相對濕度在80%到90%之間。其中霧是自然天氣現(xiàn)象，空氣中水汽氤氳。雖然以灰塵作為凝結(jié)核，但總體無毒無害；霾的核心物質(zhì)是懸浮在空氣中的煙、灰塵等物質(zhì)，空氣相對濕度低于80%，顏色發(fā)黃。氣體能直接進(jìn)入并粘附在人體下呼吸道和肺葉中，對人體健康有傷害。霧霾天氣的形成是主要是人為的環(huán)境污染，再加上氣溫低、風(fēng)小等自然條件導(dǎo)致污染物不易擴(kuò)散。
2014年1月4日，國家首次將霧霾天氣納入2013年自然災(zāi)情進(jìn)行通報。2014年2月，習(xí)近平在北京考察時指出：應(yīng)對霧霾污染、改善空氣質(zhì)量的首要任務(wù)是控制PM2.5，要從壓減燃煤、嚴(yán)格控車、調(diào)整產(chǎn)業(yè)、強(qiáng)化管理、聯(lián)防聯(lián)控、依法治理等方面采取重大舉措，聚焦重點(diǎn)領(lǐng)域，嚴(yán)格指標(biāo)考核，加強(qiáng)環(huán)境執(zhí)法監(jiān)管，認(rèn)真進(jìn)行責(zé)任追究。
活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類碳素材料，是一種常用的吸附劑、催化劑或催化劑載體?；钚蕴坑兄鴱V泛的用途，為了提高活性炭的應(yīng)用質(zhì)量，需要對采用物理法生產(chǎn)的活性炭進(jìn)行酸化處理，本發(fā)明選用粉碎后的活性炭，活性炭的顆粒細(xì)度≤ 0.5 毫米。
目前市場上用于空氣凈化、霧霾防治的活性炭材料，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方式將霧霾中的污染物與空氣進(jìn)行分離?；钚蕴坑捎诰哂芯薮蟮谋缺砻娣e及發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，因此具有較強(qiáng)的吸附能力，適用于霧霾深度凈化。為了使活性炭有效地發(fā)揮功能，要求活性炭具有適當(dāng)?shù)奈镄?，提出了通過改良活性炭以提高各種特性的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為克服上述不足，本發(fā)明提供一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 及其制備方法。
本發(fā)明是采取以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的：一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 ， 它包括的組成原料為：丁腈橡膠50-60份、聚氨酯橡膠30-40份、12-羥基硬脂酸甲酯10-15份、甲基丙烯酸鎂8-12份、乙烯基三丁酮肟基硅烷6-10份、尼龍66短纖維20-25份、聚己二酸丙二醇酯5-10份、二甘醇二苯甲酸酯10-16份、聚乳酸殼聚糖15-20重量份、納米石墨烯10-15重量份、瀝青基碳纖維粉末30-35份、非鹵化有機(jī)次膦酸酯5-7份、六次甲基四胺8-10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-4份、導(dǎo)電云母粉0.3-0.5重量份、納米導(dǎo)電石墨粉0.2-0.4重量份、多異氰酸酯的三聚體0.8-1重量份、聚四氟乙烯纖維1-2重量份、活性炭50-70重量份、蒙脫石12-20重量份、納米二氧化鈦5-12重量份、二氧化硅3-7重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1-10重量份、羥丙基甲基纖維素6-12重量份、金屬陽離子絮凝劑0.5-5.5重量份、硝酸鎳4-8重量份、聚合氯化鋁鐵1-10重量份、雷尼鎳8-12重量份、氧化錳1-5重量份、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷5-10重量份、粘接劑2-8重量份。所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
本發(fā)明還提供一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 的制備方法，由以下步驟組成：
1）將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過100目篩，制得混合物A；
2）將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度90-100℃，超聲功率500W，超聲時間40-50min；制得混合物B；
3）將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度70-80℃，超聲功率450W，超聲時間30-40min；制得混合物C；
4）將混合物A、B置入混合物C中，再對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度60℃，超聲功率500W，超聲時間75min；制得混合物D；
5）將混合物D置入105℃的烘箱中烘干，制得混合物E；
6）將混合物E，倒入混煉機(jī)中混煉3-4min；調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140-160℃，向混煉機(jī)中加入丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、12-羥基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸鎂、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龍66短纖維、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混煉機(jī)的轉(zhuǎn)速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用；在高溫90-100℃攪拌均勻制得混合物F；使混合物F溫降至70℃以下,然后進(jìn)行卸砂、冷卻，冷卻后進(jìn)行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
綜上所述本發(fā)明具有以下有益效果：本發(fā)明本發(fā)明丁腈橡膠與聚氨酯橡膠復(fù)配具有優(yōu)異的耐油性和良好的耐磨性、耐老化性和氣密性，12-羥基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸鎂與乙烯基三丁酮肟基硅烷等助劑一起構(gòu)成粘合體系，對橡膠與尼龍66短纖維的粘合起著重要作用，提高橡膠制品的硬度，添加的聚己二酸丙二醇酯與二甘醇二苯甲酸酯搭配，提高橡膠耐油性的同時增強(qiáng)橡膠的耐溫性；本發(fā)明提供高溫煅燒制得用于防治霧霾的活性炭復(fù)合材料，專門針對霧霾中的有害污染物設(shè)計，其作用原理主要是通過物理吸附作用的方式將霧霾中的污染物與空氣進(jìn)行分離，本發(fā)明制備的活性炭復(fù)合材料具有巨大的比表面積及發(fā)達(dá)的空隙結(jié)構(gòu)，因此具有較強(qiáng)的吸附能力，較好的觸變性、熱穩(wěn)定性、可塑性、粘結(jié)性和干壓強(qiáng)度高等特點(diǎn)，提高了活性炭凈化效果，同時，本發(fā)明組分經(jīng)過超聲、煅燒等工藝處理后，并且加入的粘接劑可以使得到的粒料不會出現(xiàn)脫落成渣的情況，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的復(fù)合材料，無二次污染的優(yōu)點(diǎn)，制備方法簡單科學(xué)，適用于大范圍推廣。添加的巖煤矸石、導(dǎo)電云母粉、納米導(dǎo)電石墨粉等增強(qiáng)劑可以提高抗熱老化開裂性能，從而提高鑄造效率，降低鑄造成本；同時，本發(fā)明的制備工藝簡單科學(xué)，適用于大范圍推廣。選擇光催化劑和可降解聚乳酸殼聚糖制備過濾纖維膜，具有吸附氣溶膠以及揮發(fā)性有機(jī)物的雙重功能，具有可降解環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，采用的殼聚糖因為分子帶正電荷，可以吸附點(diǎn)負(fù)電荷的細(xì)菌，使其具有殺菌功能；在結(jié)構(gòu)上，制備了不同直徑和孔隙的纖維膜層，結(jié)合層與層之間的納米石墨烯，改善了復(fù)合吸附膜的孔隙和比表面積在，增強(qiáng)了功效。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體實(shí)施方式，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
實(shí)施例1
一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 ， 它包括的組成原料為：丁腈橡膠50份、聚氨酯橡膠30份、12-羥基硬脂酸甲酯10份、甲基丙烯酸鎂8份、乙烯基三丁酮肟基硅烷6份、尼龍66短纖維20份、聚己二酸丙二醇酯5份、二甘醇二苯甲酸酯10份、聚乳酸殼聚糖15重量份、納米石墨烯10重量份、瀝青基碳纖維粉末6份、非鹵化有機(jī)次膦酸酯5份、六次甲基四胺8份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2份、導(dǎo)電云母粉0.3重量份、納米導(dǎo)電石墨粉0.2重量份、多異氰酸酯的三聚體0.8重量份、聚四氟乙烯纖維1重量份、活性炭50重量份、蒙脫石12重量份、納米二氧化鈦5重量份、二氧化硅3重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷1重量份、羥丙基甲基纖維素6重量份、金屬陽離子絮凝劑0.5重量份、硝酸鎳4重量份、聚合氯化鋁鐵1重量份、雷尼鎳8重量份、氧化錳1重量份、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷5重量份、粘接劑2重量份。所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
本發(fā)明還提供一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 的制備方法，由以下步驟組成：
1）將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過100目篩，制得混合物A；
2）將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度90-100℃，超聲功率500W，超聲時間40-50min；制得混合物B；
3）將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度70-80℃，超聲功率450W，超聲時間30-40min；制得混合物C；
4）將混合物A、B置入混合物C中，再對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度60℃，超聲功率500W，超聲時間75min；制得混合物D；
5）將混合物D置入105℃的烘箱中烘干，制得混合物E；
6）將混合物E，倒入混煉機(jī)中混煉3-4min；調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140-160℃，向混煉機(jī)中加入丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、12-羥基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸鎂、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龍66短纖維、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混煉機(jī)的轉(zhuǎn)速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用；在高溫90-100℃攪拌均勻制得混合物F；使混合物F溫降至70℃以下,然后進(jìn)行卸砂、冷卻，冷卻后進(jìn)行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
實(shí)施例2一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 及其制備方法
一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 ， 它包括的組成原料為：丁腈橡膠60份、聚氨酯橡膠40份、12-羥基硬脂酸甲酯15份、甲基丙烯酸鎂12份、乙烯基三丁酮肟基硅烷10份、尼龍66短纖維25份、聚己二酸丙二醇酯10份、二甘醇二苯甲酸酯16份、聚乳酸殼聚糖20重量份、納米石墨烯15重量份、瀝青基碳纖維粉末8份、非鹵化有機(jī)次膦酸酯7份、六次甲基四胺10份、三甲基戊基三乙氧基硅烷4份、導(dǎo)電云母粉0.5重量份、納米導(dǎo)電石墨粉0.4重量份、多異氰酸酯的三聚體1重量份、聚四氟乙烯纖維2重量份、活性炭70重量份、蒙脫石20重量份、納米二氧化鈦12重量份、二氧化硅7重量份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷10重量份、羥丙基甲基纖維素2重量份、金屬陽離子絮凝劑5.5重量份、硝酸鎳8重量份、聚合氯化鋁鐵10重量份、雷尼鎳12重量份、氧化錳5重量份、低聚3- 氨丙基三乙氧基硅烷10重量份、粘接劑8重量份。所述納米石墨烯的制備方法為：將濃硫酸加入石墨中，經(jīng)過-20℃~-10℃低溫攪拌5-12小時，再經(jīng)過0℃~5℃攪拌5-12小時后，加入高錳酸鉀進(jìn)行氧化反應(yīng)得到氧化石墨溶液；將得到氧化石墨溶液中直接加入CTAB，CTAB對氧化石墨進(jìn)行絮凝和改性反應(yīng)得到改性氧化石墨溶液；將改性氧化石墨溶液過濾、洗滌，在50℃真空干燥24小時，即得到納米石墨烯。
本發(fā)明還提供一種耐油環(huán)保纖維改性納米建筑基材 的制備方法，由以下步驟組成：
1）將活性炭與蒙脫石、納米二氧化鈦、二氧化硅、γ-氨丙基三乙氧基硅烷研磨，過100目篩，制得混合物A；
2）將羥丙基甲基纖維素、金屬陽離子絮凝劑、硝酸鎳、聚合氯化鋁鐵雷尼鎳與氧化錳粉碎混合后，再加入其10倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度90-100℃，超聲功率500W，超聲時間40-50min；制得混合物B；
3）將其余組分粉碎混合后，再加入其8倍質(zhì)量的蒸餾水，然后對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度70-80℃，超聲功率450W，超聲時間30-40min；制得混合物C；
4）將混合物A、B置入混合物C中，再對其進(jìn)行超聲處理，超聲處理條件為：溫度60℃，超聲功率500W，超聲時間75min；制得混合物D；
5）將混合物D置入105℃的烘箱中烘干，制得混合物E；
6）將混合物E，倒入混煉機(jī)中混煉3-4min；調(diào)節(jié)混煉機(jī)溫度至140-160℃，向混煉機(jī)中加入丁腈橡膠、聚氨酯橡膠、12-羥基硬脂酸甲酯、甲基丙烯酸鎂、乙烯基三丁酮肟基硅烷、尼龍66短纖維、聚己二酸丙二醇酯、二甘醇二苯甲酸酯；降低混煉機(jī)的轉(zhuǎn)速，將其余組分粉碎混合后，過100-200目篩過濾后備用；在高溫90-100℃攪拌均勻制得混合物F；使混合物F溫降至70℃以下,然后進(jìn)行卸砂、冷卻，冷卻后進(jìn)行破碎處理，篩分后即可得到耐高溫低膨脹材料。
實(shí)施例1-2制得的PVC板材的性能檢測結(jié)果如下表所示：
以上所述是本發(fā)明的實(shí)施例，故凡依本發(fā)明申請范圍所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發(fā)明專利申請范圍內(nèi)。