一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜的制備方法，屬于高分子材料技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]絮凝劑按照其化學(xué)成分總體可分為無機(jī)絮凝劑和有機(jī)絮凝劑兩類。其中有機(jī)絮凝劑又包括有機(jī)凝聚劑和有機(jī)高分子絮凝劑；有機(jī)絮凝劑又包括合成有機(jī)高分子絮凝劑、天然有機(jī)高分子絮凝劑和微生物絮凝劑。目前，在給水處理中，最常用的絮凝劑是無機(jī)鋁鹽和無機(jī)鐵鹽，如三氯化鋁和三氯化鐵等。使用絮凝劑，存在加藥量大，水中生成沉淀較多，易產(chǎn)生大量污泥和浮渣，且一些絮凝劑使用幾次就無法再用，所需成本較高，已經(jīng)很難滿足水處理的要求，因而尋找一種代替絮凝劑，同時(shí)又能高于絮凝效果的產(chǎn)品亟需開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題:針對(duì)目前使用絮凝劑無法達(dá)到處理效果，無法回收，產(chǎn)生二次污染等弊端，提供了一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜的制備方法，該方法利用聚丙稀酰胺和碳纖維復(fù)合制成薄膜，達(dá)到絮凝效果，處理污水效率高，可以對(duì)對(duì)污水處理后的薄膜沖洗，多次使用，成本較低。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜的制備方法，其特征在于具體制備步驟為:
(1)將I?2mm的細(xì)小碳纖維，將其置于加熱爐中在溫度60?80°C下初步氧化10?15min后，對(duì)其通入濃度為50%的氧氣并程序升溫，升溫速率為5°C /min,待溫度達(dá)到300?500°C后，對(duì)其保溫氧化I?2h，制得加熱氧化碳纖維備用；
(2)按重量份數(shù)計(jì)，選取20?40份的上述加熱氧化碳纖維和60?80份的3mol/L的硝酸，采用硝酸氧化30?40min后取出，用去離子水沖洗干凈后，在溫度80?90°C下烘干20?30min后，制得復(fù)合氧化后的碳纖維，備用；
(3)按重量份數(shù)計(jì)，選取20?30份的丙烯腈和70?80份的去離子水混合置于反應(yīng)容器，加熱到80°C?140°C，對(duì)其進(jìn)行加熱提純，待提純30?40min后對(duì)其真空閃蒸，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%?42%濃度的丙烯酰胺水溶液；
(4)按重量份數(shù)計(jì)，選取40?75份的將上述所得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%?42%濃度的丙烯酰胺水溶液和10?30份的去離子水、10?20份的步驟(I)制得的復(fù)合氧化后的碳纖維和5?10份的偶氮二異丁腈引發(fā)劑置入聚合槽，通過鹵燈光進(jìn)行照射，照射溫度至75°C?79°C，反應(yīng)時(shí)間為3.8?4.2小時(shí)后靜置，即可制得聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合溶液；
(5)將靜置的聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合溶液均勻涂抹于清理干凈的玻璃上，在熱鼓風(fēng)干燥箱中于80°C下烘膜30?40min，待其干燥成膜形成預(yù)處理薄膜；
(6)將預(yù)處理的薄膜置于真空氣氛烘箱中，對(duì)其以5°C/min的程序升溫至300°C，待其溫度達(dá)到300°C后，恒溫20?30min即得到一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜。
[0005]本發(fā)明的應(yīng)用:將制的聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜捆綁于攪拌槳，捆綁2?3層，置于需處理的污水中，攪拌20?30min，達(dá)到吸附絮凝的效果，將攪拌槳拿出，發(fā)現(xiàn)渾濁的污水變的干凈，同時(shí)用清水沖洗攪拌槳上薄膜，即可重復(fù)使用。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:
(1)處理污水效果好，效率高；
(2)可多次重復(fù)使用，節(jié)約成本；
(3)不會(huì)產(chǎn)生二次污染，保護(hù)環(huán)境。
【具體實(shí)施方式】
[0007]首先將I?2mm的細(xì)小碳纖維，將其置于加熱爐中在溫度60?80°C下初步氧化10?15min后，對(duì)其通入濃度為50%的氧氣并程序升溫，升溫速率為5°C /min，待溫度達(dá)到300?500°C后，對(duì)其保溫氧化I?2h，制得加熱氧化碳纖維備用；按重量份數(shù)計(jì)，選取20?40份的上述加熱氧化碳纖維和60?80份的3mol/L的硝酸，采用硝酸氧化30?40min后取出，用去離子水沖洗干凈后，在溫度80?90°C下烘干20?30min后，制得復(fù)合氧化后的碳纖維，備用；按重量份數(shù)計(jì)，選取20?30份的丙烯腈和70?80份的去離子水混合置于反應(yīng)容器，加熱到80°C?140°C，對(duì)其進(jìn)行加熱提純，待提純30?40min后對(duì)其真空閃蒸，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%?42%濃度的丙烯酰胺水溶液；再按重量份數(shù)計(jì)，選取40?75份的將上述所得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為38%?42%濃度的丙烯酰胺水溶液和10?30份的去離子水、10?20份的復(fù)合氧化后的碳纖維和5?10份的偶氮二異丁腈引發(fā)劑置入聚合槽，通過鹵燈光進(jìn)行照射，照射溫度至75°C?79°C，反應(yīng)時(shí)間為3.8?4.2小時(shí)后靜置，即可制得聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合溶液；接著將靜置的聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合溶液均勻涂抹于清理干凈的玻璃上，在熱鼓風(fēng)干燥箱中于80°C下烘膜30?40min，待其干燥成膜形成預(yù)處理薄膜；最后將預(yù)處理的薄膜置于真空氣氛烘箱中，對(duì)其以5°C /min的程序升溫至300°C，待其溫度達(dá)到300°C后，恒溫20?30min即得到一種聚丙烯酰胺/碳纖維復(fù)合薄膜。
[0008]實(shí)例I
首先將I?2mm的細(xì)小碳纖維，將其置于加熱爐中在溫度60?80°C下初步氧化10?15min后，對(duì)其通入濃度為50%的氧氣并程序升溫，升溫速率為5°C /min,待溫度達(dá)到300?500°C后，對(duì)其保溫氧化I?2h，制得加熱氧化碳纖維備用；按重量份數(shù)計(jì)，選取40份的上述加熱氧化碳纖維和60份的3mol/L的硝酸，采用硝酸氧化40min后取出，用去離子水沖洗干凈后，在溫度90°C下烘干30min后，制得復(fù)合氧化后的碳纖維，備用；按重量份數(shù)計(jì)，選取30份的丙烯腈和70份的去離子水混合置于反應(yīng)容器，加熱到140°C，對(duì)其進(jìn)行加熱提純，待提純40min后對(duì)其真空閃蒸，得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%濃度的丙烯酰胺水溶液；再按重量份數(shù)計(jì)，選取75份的將上述所得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%濃度的丙烯酰胺水溶液和10份的去離子水、10份的復(fù)合氧化后的碳纖維和5份的偶氮二異丁腈引發(fā)劑置入聚合槽，通過鹵燈光進(jìn)行照射，照射溫度至79°C，反應(yīng)時(shí)間為4.2小時(shí)后靜置，即可制得聚丙烯酰胺