一种改进的防静电导流网及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种改进的防静电导流网及其制备方法和应用，制备方法包括：向熔融态的聚合物中加入导电粒子和加工助剂，得到导电塑料颗粒；再与高分子主体材料进行混合，并添加加工助剂得到混合料；然后熔融共混挤出，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷后即得。本发明专利技术制备的导流网传质阻力小，由绝缘性改进成导电性，可以传导卷式膜组件中产生的静电，从而解决了卷式膜组件应用在挥发性有机气体分离时静电安全的问题。

An improved anti-static diversion network and its preparation method and Application

The invention relates to an improved anti-static diversion net and its preparation method and application. The preparation method includes: adding conductive particles and processing aids to molten polymer to obtain conductive plastic particles; mixing with polymer main body materials and adding processing aids to obtain mixtures; then melt blending and extrusion, forming, cooling, setting, dissecting, drawing and spreading. Open and close the roll. The conducting net prepared by the invention has small mass transfer resistance, improved from insulation to conductivity, and can conduct static electricity generated in the coiled membrane module, thereby solving the problem of static electricity safety when the coiled membrane module is applied to the separation of volatile organic gases.

【技术实现步骤摘要】
一种改进的防静电导流网及其制备方法和应用
本专利技术涉及气体膜分离
，具体涉及一种改进的防静电导流网及其制备方法和应用。
技术介绍
气体膜分离是一项高效、节能、环保的新兴技术，能有效地分离一些气体，通过调节膜面积和工艺参数可用来适应处理量变化的要求。在有机蒸气等易燃易爆气体分离回收过程中，由于气体不完全纯净，往往含有灰尘、铁末、液滴、蒸气等固体颗粒或液体颗粒，通过这些颗粒的碰撞、摩擦、分裂等过程可产生静电，另外，高速流动的气体流经导流网时也会产生静电。由于常规的导流网是绝缘体，这些静电会不断堆积，如果不能及时排出，轻则吸附灰尘等，阻塞通道，造成膜污染，重则达到一定电压值时会放电产生电火花，遇到可燃性气体会发生爆炸。因此，如何及时排出静电是膜应用于易燃易爆气体分离领域亟待解决的问题。目前国内气体膜分离领域采用的膜组件绝大部分并没有采取防静电措施，因此膜分离技术应用的范围和对象都很有限，文献报道的解决卷式气体膜分离过程中的静电问题的方法也较少，如专利CN101239279B在常规导流网表面铺一层金属丝（网），这种方法虽然可以解决静电问题，但或多或少存在一些问题。如金属网减少了膜组件的有效面积，也增加了操作工序，影响生产效率；金属丝（网）容易划伤膜面，影响分离效率；金属丝（网）容易接触不良；金属丝（网）抗腐蚀性差等。其它一些方法，如塑料电镀将金属颗粒覆在常规导流网表面，虽然能起到防静电目的，但是抗腐蚀性能差，导电性能在使用过程中衰减很快。还有将常规导流网在防静电液中浸涂这种方法，在长期使用过程中（如震动、湿热环境因素下）会产生剥离和脱落现象，同样也存在导电性能衰减问题。申请人已申请一种防静电导流网的制备方法和应用（CN201510595679.8），主要用于卷式气体分离膜渗透侧。该导电网不能用于原料侧，原因在于，渗透侧防静电导流网目的是起导流和支撑作用，它的特点是网孔比较密，能防止膜片受力后变形。如果作为原料侧导流网，放在膜正面传质助力非常大，影响分离效果。普通的导电塑料制得的导流网，虽然也能起到一定去除静电的效果，然而现有的导电塑料往往不耐有机溶剂腐蚀，用于膜分离，其效果较差且寿命很短。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述静电问题处理方法的不足，提供一种改进的防静电导流网及其制备方法和应用。该防静电导流网能够有效去除膜组件内产生的静电，且具有良好的耐摩擦、耐腐蚀等能力。为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种改进的防静电导流网的制备方法，具体包括以下步骤：（1）向熔融态的聚合物中加入导电粒子和加工助剂，并混合均匀之后挤出、冷却、切粒，得到导电塑料颗粒；（2）将所述的导电塑料颗粒与高分子主体材料进行混合，并继续添加加工助剂得到混合料；（3）将混合料进行熔融共混挤出，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷后，得到所述防静电导流网。步骤（1）所述的聚合物为聚苯胺或聚偏氟乙烯中的一种或两种。步骤（1）所述的导电粒子为乙炔炭黑、导电炉黑或导电槽黑中的一种或几种。步骤（1）所述的导电粒子中还有导电填料，所述的导电填料优选为活性超细重质碳酸钙。所述的导电填料在所述的导电粒子中的质量分数为3~18%。步骤（1）或（2）所述的加工助剂包括偶联剂和分散剂，所述的偶联剂优选为钛酸酯偶联剂或铝酸酯偶联剂，所述的分散剂优选为硬脂酸锌或聚乙烯蜡。所述偶联剂在加工助剂中的重量分数为30%~70%。步骤（1）中所述的聚合物、导电粒子和加工助剂的质量比为40~70:100:1~15。步骤（2）所述的高分子主体材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺聚合物或聚醚酰亚胺聚合物中的一种或几种。步骤（2）所述的高分子主体材料与所述的导电塑料颗粒的质量比为100:30~50。步骤（2）所述的加工助剂在所述混合料中的质量分数为2~5%。步骤（1）得到的导电塑料颗粒，其体积电阻为103~105Ω。步骤（3）得到的防静电导流网，其体积电阻为105~109Ω。步骤（1）中，所述的聚合物的熔融温度为200~400℃，熔融时间为3~10min。步骤（3）所述的熔融的温度为300~450℃，熔融时间为5~15min。步骤（1）或（3）所述的挤出为采用单螺杆或双螺杆挤出机挤出，螺杆转速为80～200rpm。步骤（3）所制得的防静电导流网的丝与丝之间的间距为3~8mm，夹角为30~45°。本专利技术的另一目的是提供上述防静电渗透侧导流网的应用，该导流网用于卷式气体分离膜原料侧，既可用于气体流动通道，又可以将膜组件内摩擦产生的静电传导出来。本专利技术的有益效果是：本专利技术所制备的导流网用于卷式气体分离膜原料侧，传质阻力小，既可用于气体流动通道，又可以将膜组件内摩擦产生的静电传导出来，该导流网还具有良好的耐摩擦、耐屈曲、耐氧化及耐腐蚀能力，传质阻力小，导电性能永久，且不随时间变化，在长期使用过程中安全、可靠。本专利技术的制备过程简单，生产效率高，可以灵活改变配比，适用于大批量生产，且制备过程能耗低，清洁无污染，生产成本也较低。具体实施方式下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。以下实施例仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。实施例1将聚偏氟乙烯在温度为200℃条件下高温熔融3min，加入导电粒子乙炔炭黑（含18%wt活性超细重质碳酸钙）、加工助剂（30%钛酸酯偶联剂和70%硬脂酸锌），使得聚偏氟乙烯、乙炔炭黑和加工助剂的质量比为40:100:10，搅拌至混合均匀；上述混合物用单螺杆挤出机挤出，螺杆转速为80rpm，之后冷却，切粒，得到导电塑料颗粒，该导电塑料颗粒的体积电阻为103Ω；将所述的导电塑料颗粒与高分子主体材料聚四氟乙烯进行混合，聚四氟乙烯与导电塑料颗粒的质量比为100:30。并继续添加适量的加工助剂（50%钛酸酯偶联剂和50%硬脂酸锌）得到混合料，该助剂在混合料中的重量份数比为2%；最后将混合料进行熔融共混挤出，熔融温度为300℃，熔融时间为5min，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷等工艺后，得到防静电导流网，该防静电导流网的体积电阻为106Ω，丝与丝之间的间距为3mm，夹角为40°。实施例2将聚苯胺在温度为400℃条件下高温熔融6min，加入导电粒子导电炉黑（含10%wt活性超细重质碳酸钙）、加工助剂（60%铝酸酯偶联剂和40%聚乙烯蜡），使得聚苯胺、导电炉黑和加工助剂的质量比为50:100:15，搅拌至混合均匀；上述混合物用双螺杆挤出机挤出，螺杆转速为100rpm，之后冷却，切粒，得到导电塑料颗粒，该导电塑料颗粒的体积电阻为1.5×104Ω；将所述的导电塑料颗粒与高分子主体材料聚酰亚胺聚合物进行混合，聚酰亚胺聚合物与导电塑料颗粒的质量比为100:50。并继续添加适量的加工助剂（铝酸酯偶联剂和聚乙烯蜡）得到混合料，该助剂在混合料中的重量份数比为4%；最后将混合料进行熔融共混挤出，熔融温度为400℃，熔融时间为15min，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷等工艺后，得到防静电导流网，该防静电导流网本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改进的防静电导流网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向熔融态的聚合物中加入导电粒子和加工助剂，并混合均匀之后挤出、冷却、切粒，得到导电塑料颗粒；优选的聚合物、导电粒子和加工助剂的质量比为40~70:100:1~15；（2）将所述的导电塑料颗粒与高分子主体材料进行混合，并继续添加加工助剂得到混合料；所述的高分子主体材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺聚合物或聚醚酰亚胺聚合物中的一种或几种；优选的，高分子主体材料与所述的导电塑料颗粒的质量比为100:30~50；（3）将混合料进行熔融共混挤出，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷后，得到所述防静电导流网。

【技术特征摘要】
1.一种改进的防静电导流网的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）向熔融态的聚合物中加入导电粒子和加工助剂，并混合均匀之后挤出、冷却、切粒，得到导电塑料颗粒；优选的聚合物、导电粒子和加工助剂的质量比为40~70:100:1~15；（2）将所述的导电塑料颗粒与高分子主体材料进行混合，并继续添加加工助剂得到混合料；所述的高分子主体材料为聚四氟乙烯、聚酰亚胺聚合物或聚醚酰亚胺聚合物中的一种或几种；优选的，高分子主体材料与所述的导电塑料颗粒的质量比为100:30~50；（3）将混合料进行熔融共混挤出，经过成型、冷却定型、剖分、牵引、展开、收卷后，得到所述防静电导流网。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的聚合物为聚苯胺或聚偏氟乙烯中的一种或两种。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的导电粒子为乙炔炭黑、导电炉黑或导电槽黑中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1）所述的导电粒子中还有导电填料，所述的导电填料优选为活性超细重质碳酸钙；...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁晓斌，孙雪飞，赵祥强，
申请(专利权)人：南京九思高科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32