玻璃纤维滤材的疏水改性及 过滤性能

• 作者: 陈欣 俞杰 李永国 李昕 林中鑫 裴鉴禄 郑芹 刘涛 张昭辰 刘经国 张继荣 中国辐射防护研究院
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 闭式循环 玻璃纤维滤材 疏水改性 耐酸性 耐辐照性
• 年，卷（期）: 2024,（4）
• 页码范围: 200-208
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

闭式循环过程会产生大量放射性气溶胶，其高湿、高酸、高放射性的特点导致基于玻璃纤维滤材的高效过滤器失效快、更换频率高。为解决上述问题，提出对传统的玻璃纤维滤材进行疏水性改性，以提高玻璃纤维滤材对苛刻工况的耐受性。利用低表面能改性剂(聚二甲基硅氧烷)对滤材进行化学性疏水性改性，通过引用SiO2纳米颗粒物进行微结构构造，进一步改善疏水效果。借助SEM、FTIR、接触角测量仪等手段对改性效果进行了分析，并进一步研究了改性滤材的过滤性能。研究结果表明：改性方案能够有效改善玻璃纤维滤材的疏水性，并提高其耐湿性；单纯化学改性滤材的静态接触角可达146°，引入SiO2纳米颗粒物后改性滤材的接触角超过150°；当改性剂中聚二甲基硅氧烷质量分数为2.0%、SiO2纳米颗粒物质量分数为0.5%时，所得GF-PS-0.5滤材展现出最优的耐酸性，主要源于化学性疏水和结构性疏水的有效协同；GF-PS-0.5在经受足量的γ照射后，疏水性保持稳定，表明其良好的耐辐照性；改性滤材仍然保持了优异的过滤性能，其过滤效率超过99.99%。改性过程在提高滤材耐受性的同时，没有影响其过滤性能，展现出良好的应用前景。