材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料，屬于水處理領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)工業(yè)化的迅速發(fā)展，城市化規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及污廢水處理的滯后，導(dǎo)致水源水水質(zhì)逐漸惡化，源水受污染的程度越來(lái)越嚴(yán)重，尤其溶解性有機(jī)物增多、nh4+-n濃度過(guò)高等問(wèn)題特別突出。溶解性有機(jī)物的增加，會(huì)使后續(xù)氯消毒過(guò)程中產(chǎn)生大量致畸、致癌、致突變的消毒副產(chǎn)物。氨氮的存在會(huì)使水體產(chǎn)生富營(yíng)養(yǎng)化現(xiàn)象。而現(xiàn)有的常規(guī)給水處理混凝-沉淀-過(guò)濾-消毒工藝幾乎對(duì)溶解性有機(jī)物及氨氮沒(méi)有任何處理效果。因此，利用微生物的作用，在傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上對(duì)水源水進(jìn)行生物預(yù)處理，降低水中的有機(jī)物和氨氮是當(dāng)前供水企業(yè)的理想選擇。
[0003]目前微污染生物預(yù)處理工藝主要有生物濾池、生物流化床、生物活性炭、生物轉(zhuǎn)盤以及生物接觸氧化法。從目前國(guó)內(nèi)外進(jìn)行的研究和工程實(shí)踐的總結(jié)可以看出，生物預(yù)處理大多采用生物膜方法。而填料是生物膜預(yù)處理工藝的核心之一，它的材質(zhì)和表面性能將直接影響微生物的附著、生長(zhǎng)，進(jìn)而影響廢水的處理效果。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的聚氯乙烯生物填料由于親水性能和生物親和性較差，導(dǎo)致在掛膜速度、掛膜量及膜與填料的緊密度方面存在不足，如對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠H水與生物親和改性以及活性炭和磁性改性，可望提高填料的傳質(zhì)、掛膜和水處理性能。另外PVC的沖擊強(qiáng)度只有3?5kJ/m2，具有沖擊強(qiáng)度低、熱穩(wěn)定性差等缺點(diǎn)，導(dǎo)致該填料容易老化，使用壽命較短。
[0004]同時(shí)，大部分填料強(qiáng)度低，材質(zhì)松軟，表面光滑，在水中呈漂浮狀，即使在外力的作用下，也形不成全方位的“流化”狀態(tài)，即不能與池子里的水完全反應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為了改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供了一種玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料制備的微生物載體填料，它由玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料制成，所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料是由玻璃纖維和聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混、造粒制得；然后取制得的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料經(jīng)注塑機(jī)注塑成型，制成微生物載體填料；所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為15-25: 75-85，所述玻璃纖維在與聚碳酸酯共混前先進(jìn)行以下表面改性處理:將玻璃纖維原絲表面浸漬浸潤(rùn)劑，經(jīng)拉絲、短切和烘干得到改性后的玻璃纖維短切原絲；其中，所述浸潤(rùn)劑由以下重量份的原料組成:
高密度聚乙烯(HDPE)樹(shù)脂 30-50份；
十四酸-1-甲基乙基酯17-35份；
馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體 13-25份；
氯化十四烷基二甲基芐基銨 7-20份； 聚氧化乙稀燒基胺5-20份；
聚乙二醇月桂酸雙酯12-28份；
納米二氧化娃3-15份；
氨基三亞甲基膦酸0.8-4份；
偏硼酸鋇0.1-2.5份；
N，N’ -雙乙撐硬脂肪酸酰胺 2-5份；
2-氨基-5-胍基戊酸0.3-3份；
膨脹蛭石6-12份；
精氨酸雙糖苷5-11份；
烏洛托品7-11份；
所述玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為130MPa以上、彎曲彈性模量大于15GPa。
[0006]優(yōu)選地，所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為10?25 μ m0
[0007]優(yōu)選地，所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為為18: 82。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.克服了傳統(tǒng)玻纖增強(qiáng)微生物填料親水性和掛膜性差的缺陷，利用膨脹蛭石的多孔微片狀結(jié)構(gòu)，有效減輕玻璃纖維取向造成的各向異性，使填料載體具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，抗沖擊性能和穩(wěn)定性，同時(shí)使玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料表面的粗糙到提升，大大增加了載體填料的比表面積，使微生物的親和性和掛膜能力增強(qiáng)；
2.通過(guò)在玻纖增強(qiáng)復(fù)合材料中添加高密度聚乙烯(HDPE)樹(shù)脂后，整體材料的缺口沖擊韌性有較好的改善，熱變形溫度得到比較好的保留，熔體粘度得到較大的降低，因此改善了增強(qiáng)復(fù)合材料表面的玻纖分布效果，起到高強(qiáng)增韌的作用；
3.在外壁上形成的多空填料結(jié)構(gòu)，使填料在水中呈懸浮翻滾狀態(tài)，能夠與水體充分接觸，提尚水處理效果；
4.本發(fā)明通過(guò)采用聚乙二醇月桂酸雙酯、馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體、N，N’-雙乙撐硬脂肪酸酰胺、精氨酸雙糖苷等復(fù)配使用對(duì)玻璃纖維改性處理，所制備的玻纖增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料韌性好、強(qiáng)度高，抗老化，溫度變化適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0009]下面通過(guò)實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說(shuō)明。
[0010]實(shí)施例一:
一種玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料制備的微生物載體填料，它由玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料制成，所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料是由玻璃纖維和聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混、造粒制得；然后取制得的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料經(jīng)注塑機(jī)注塑成型，制成微生物載體填料；所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為15: 85，所述玻璃纖維在與聚碳酸酯共混前先進(jìn)行以下表面改性處理:將玻璃纖維原絲表面浸漬浸潤(rùn)劑，經(jīng)拉絲、短切和烘干得到改性后的玻璃纖維短切原絲；其中，所述浸潤(rùn)劑由以下重量份的原料組成:
高密度聚乙烯(HDPE)樹(shù)脂 30份； 十四酸-1-甲基乙基酯17份；
馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體 13份；
氯化十四烷基二甲基芐基銨 7份；
聚氧化乙稀烷基胺5份；
聚乙二醇月桂酸雙酯12份；
納米二氧化娃3份；
氨基三亞甲基膦酸0.8份；
偏硼酸鋇0.1份；
N，N’ -雙乙撐硬脂肪酸酰胺 2份；
2-氨基-5-胍基戊酸0.3份；
膨脹蛭石6份；
精氨酸雙糖苷5份；
烏洛托品7份；
所述玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為130MPa、彎曲彈性模量為12.5GPa。所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為10?25 μπι。
[0011]實(shí)施例二:
一種玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料制備的微生物載體填料，它由玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料制成，所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料是由玻璃纖維和聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混、造粒制得；然后取制得的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料經(jīng)注塑機(jī)注塑成型，制成微生物載體填料；所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為25: 75，所述玻璃纖維在與聚碳酸酯共混前先進(jìn)行以下表面改性處理:將玻璃纖維原絲表面浸漬浸潤(rùn)劑，經(jīng)拉絲、短切和烘干得到改性后的玻璃纖維短切原絲；其中，所述浸潤(rùn)劑由以下重量份的原料組成:
高密度聚乙烯(HDPE)樹(shù)脂 50份；
十四酸-1-甲基乙基酯35份；
馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體 25份；
氯化十四烷基二甲基芐基銨 20份；
聚氧化乙稀烷基胺20份；
聚乙二醇月桂酸雙酯28份；
納米二氧化娃15份；
氨基三亞甲基膦酸4份；
偏硼酸鋇2.5份；
N，N’ -雙乙撐硬脂肪酸酰胺 5份；
2-氨基-5-胍基戊酸3份；
膨脹蛭石12份；
精氨酸雙糖苷11份；
烏洛托品11份；
所述玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為145MPa、彎曲彈性模量為15.8GPa。所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為10?25 μπι。 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可不經(jīng)過(guò)創(chuàng)造性勞動(dòng)想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料，其特征在于:它由玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料制成，所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料是由玻璃纖維和聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混、造粒制得；然后取制得的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料經(jīng)注塑機(jī)注塑成型，制成微生物載體填料；所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為15-25: 75-85，所述玻璃纖維在與聚碳酸酯共混前先進(jìn)行以下表面改性處理:將玻璃纖維原絲表面浸漬浸潤(rùn)劑，經(jīng)拉絲、短切和烘干得到改性后的玻璃纖維短切原絲；其中，所述浸潤(rùn)劑由以下重量份的原料組成: 高密度聚乙烯(HDPE)樹(shù)脂 30-50份； 十四酸-1-甲基乙基酯17-35份； 馬來(lái)酸酐接枝聚烯烴彈性體 13-25份； 氯化十四烷基二甲基芐基銨 7-20份； 聚氧化乙稀燒基胺5-20份； 聚乙二醇月桂酸雙酯12-28份； 納米二氧化娃3-15份； 氨基三亞甲基膦酸0.8-4份； 偏硼酸鋇0.1-2.5份； N，N’ -雙乙撐硬脂肪酸酰胺 2-5份； 2-氨基-5-胍基戊酸0.3-3份； 膨脹蛭石6-12份； 精氨酸雙糖苷5-11份； 烏洛托品約7-11份； 所述玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度為130MPa以上、彎曲彈性模量大于15GPa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料，其特征在于，所述玻璃纖維為無(wú)堿玻璃纖維，直徑為10?25 μπι。3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料，其特征在于，所述的玻璃纖維和聚碳酸酯的重量配比為為18: 82。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種材質(zhì)為玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料的微生物載體填料，它由玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料制成，所述的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯復(fù)合材料是由玻璃纖維和聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)共混、造粒制得；然后取制得的玻璃纖維增強(qiáng)聚碳酸酯熱塑性樹(shù)脂復(fù)合材料經(jīng)注塑機(jī)注塑成型，制成微生物載體填料；玻璃纖維在與聚碳酸酯共混前先進(jìn)行以下表面改性處理，制備一種耐磨性能和抗老化性能好，抗沖擊強(qiáng)度高，韌性強(qiáng)、比表面積大、生物掛膜性好的微生物載體填料。
【IPC分類】C08K9/02, C08L69/00, C02F3/34, C08K9/04, C08K7/14
【公開(kāi)號(hào)】CN105062031
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510502769
【發(fā)明人】黃佳雯
【申請(qǐng)人】黃佳雯
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月17日