[發(fā)明專利]UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜及制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310309217.6
• 申請(qǐng)日: 2013-07-22
• 公開（公告）號(hào): CN103357276A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 涂偉萍;袁騰;王鋒;胡劍青
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D69/02
• 分類號(hào): B01D69/02;B01D71/06;B01D67/00;B01D17/022;C02F1/44
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡茂略

1.UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于包括如下步驟：

（1）將100～300目的織物絲網(wǎng)超聲清洗，常溫晾干；

（2）采用溶膠‐凝膠法，以四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基鈦為原料，以醇類和水按質(zhì)量比1：5～5：1配制成共溶劑，將原料與共溶劑按質(zhì)量比1：1～1：5混合于20～80℃恒溫水浴、攪拌，5～10min后，滴加催化劑，保溫4～5h，即得到納米溶膠；所述醇類為乙醇、丙醇、異丙醇、正丁醇、仲丁醇和異丁醇中的一種或多種；所述催化劑為鹽酸、硝酸、硼酸、硫酸、氨水、碳酸氫鈉或氫氧化鈉；

（3）將10～50份單官能UV固化低聚物、60～80份雙官能UV固化低聚物；10～20份多官能UV固化低聚物、200～500份步驟(2)所得的納米溶膠、1～5份光引發(fā)劑和1～5份乳化劑混合均勻，以超聲分散或圓盤分散機(jī)在1000～2000r/min下分散10～20min；得UV固化水性涂料；所述單官能UV固化低聚物為甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；所述雙官能UV固化低聚物為聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、水性丙烯酸酯低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、水性聚酯丙烯酸酯低聚物或水性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物；所述多官能UV固化低聚物為乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、水性丙烯酸酯低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、水性聚酯丙烯酸酯低聚物或水性環(huán)氧丙烯酸酯低聚物；所述光引發(fā)劑為水性光引發(fā)劑Darocur2959、Esacure?KIP150、Irgacure891DW、QTX、BTC、BPQ、WB‐4784、WB‐4785、WB‐4789或WB‐4792；所述乳化劑為十二烷基苯磺酸鈉；

（4）將步驟(1)中得到的絲網(wǎng)浸入步驟(3)中的UV固化水性涂料中，浸泡5～20min后將其垂直提拉起，或者采用高壓噴槍直接將UV固化水性涂料噴涂在絲網(wǎng)上；將浸泡或噴涂后的絲網(wǎng)掛在恒溫真空烘箱中保持溫度在80～120℃烘干，然后在紫外光固化機(jī)下固化3～5min，得超親水及水下超疏油的油水分離網(wǎng)膜。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述織物絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)、鋁絲網(wǎng)，尼龍絲網(wǎng)、維綸絲網(wǎng)、芳綸絲網(wǎng)、滌綸絲網(wǎng)或睛綸纖維織物網(wǎng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述超聲清洗的超聲頻率為20～40KHz，功率范圍為100～150W。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述超聲分散的超聲頻率為20～40KHz，功率范圍為300～500W。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述超聲清洗為先用清水超聲清洗干凈，然后用無水乙醇或丙酮超聲清洗，再用蒸餾水超聲清洗干凈。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述滴加催化的速度為1～10ml/min；所述紫外光固化機(jī)的紫外光波長(zhǎng)為245～405nm。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜的制備方法，其特征在于：所述納米溶膠中的納米粒子粒徑控制在10～500nm，納米粒子質(zhì)量含量為20～35%。

8.權(quán)利要求1所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜，其特征在于，其由權(quán)利要求1‐7任一項(xiàng)所述制備方法制得。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜，其特征在于，所述油水分離網(wǎng)膜是在100～300目的織物絲網(wǎng)上包覆有微米厚度的摻雜有無機(jī)納米粒子的親水聚合物包覆層，同時(shí)在包覆層上呈多層次均勻分布著微米尺度的球形突起，在微米尺度突起之上和微米突起間隔里均勻分布著納米尺度的球形突起，所述微米厚度的包覆層的厚度為11～50微米；所述微米尺度的球形突起粒徑為1～50微米；所述納米尺寸寬度的球形突起的粒徑為10～900納米；所述的油水分離網(wǎng)膜在空氣中對(duì)水和油的接觸角為0°，在水下對(duì)油滴的接觸角大于150°。

10.權(quán)利要求8或9所述的UV固化超親水及水下超疏油油水分離膜在油水混合物的分離及含油污水的處理中的應(yīng)用。