[发明专利]一种陶瓷膜管支撑体及其制备方法

权利要求书

1.一种陶瓷膜管支撑体，其特征在于：该陶瓷膜管支撑体包含多个通道，通道的形状是圆形、方形、或多边形，通道数量大于等于100；所述陶瓷膜管支撑体的形状是圆柱形、或者由多个组件拼接而成的圆柱形；所述陶瓷膜管支撑体中包含至少一个滤液腔，滤液腔在多孔陶瓷膜支撑体内呈径向平行分布，其两端连接多孔陶瓷膜管的外表面，或者一端终止在多孔陶瓷膜管的内部，且在多孔陶瓷膜管的上下两个表面分布的滤液腔用高分子材料或者橡胶材料堵塞密封，或者用制备支撑体用浆料堵塞，经干燥、烧结，最终与陶瓷膜管成为一体；所述陶瓷膜管支撑体内部包含至少一个出水通道，并与其外表面相连通，出水通道贯穿支撑体的整个轴向，或者在支撑体的轴向均匀分布；所述出水通道用手工或机械方法制备，其与支撑体的轴向呈90°，其与滤液腔的角度在0到90°之间，并将出水通道相对应方向的陶瓷膜管上下表面水通道采用高分子材料或者橡胶材料堵塞密封，或者用制备支撑体用浆料堵塞，经干燥、烧结，最终与陶瓷膜管成为一体，使之成为有效的出水通道。

2.一种陶瓷膜管支撑体的制备方法，其特征在于：该方法依次按照以下方法进行，

①原材料

所述陶瓷膜管支撑体的陶瓷骨料采用氧化铝、氧化锆、二氧化硅、碳化硅、氧化钛、莫来石、堇青石中的一种或几种，其平均粒径在1-40μm之间；

造孔剂采用淀粉、石墨粉、酚醛树脂球、PMMA微球、PS微球、或聚乙烯醇，平均粒径在1-10μm之间；

粘结剂采用甲基纤维素、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、羧甲基纤维素、或羟丙基甲基纤维素；

有机单体采用丙烯酰胺、丙烯酸、明胶、壳聚糖、藻酸盐、或N-羟甲基丙烯酰胺；

溶剂采用蒸馏水、或叔丁醇；

交联剂采用N，N’-亚甲基双丙烯酰胺、碘酸钙或戌二醛；

引发剂采用过硫酸铵，配成20-40wt％的水溶液；

分散剂采用柠檬酸、聚乙二醇4000、硅烷偶联剂、阿拉伯树胶粉、BYK163、Triton X100或聚乙烯亚胺(PEI)；

催化剂为N，N，N’N’-四甲基乙二胺，配成20-40wt％的水溶液；

②成型工艺

将溶剂(80-95wt％)、有机单体(5-20wt％)、交联剂(0-1wt％)在磁力搅拌器上搅拌1-12h，制成预混液；

将陶瓷骨料(80-96wt％)、造孔剂(2-10wt％)、粘结剂(2-10wt％)等干法球磨4-10h混合均匀，然后加入上述配置好的预混液以及分散剂(0.2-2wt％)球磨4-12h，制成分散均匀的泥料(混合粉末与预混液的体积比为1∶1-4)；

随后将泥料置入真空炼泥机中，随后慢速依次加入催化剂(不大于单体质量的0.5wt％)和引发剂(单体质量的3-15wt％)，泥料炼制1-6次，相对真空度不低于50％，成型工艺采用挤出成型；

(3)干燥、烧结

支撑体成型后，经干燥(50-80℃，1-10天)、选择合适的烧结温度(1200-1600℃)和保温时间(2-20h)，烧结后获得孔隙率在30％-60％之间，孔径在0.1-20μm之间，抗压强度达20-40MPa之间，具有优良孔结构和力学性能的支撑体。

3.按照权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述挤出成型工艺中，挤出温度在10-50℃之间，挤出速度在0.2-3m/min之间，挤出压力不低于6Mpa；通过对模具进行加热(30-80℃)，利用泥料中的添加剂材料在不同温度下的特性不同使其挤出后陶瓷膜管生坯直接固化，或者通过控制从制备泥料到挤出成型的时间来实现陶瓷膜管挤出成型的同时实现固化。