[發明專利]一種具有自清潔功能的疏水膜及其制備方法和應用

有效

• 申請號: 201410840241.7
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN105002656B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發明（設計）人: 胡云霞;周浩媛;劉中云;胡巧霞
• 申請（專利權）人: 中國科學院煙臺海岸帶研究所
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/42;D01D1/02;D01D5/00;D06M11/79;D06M11/46;D06M11/45;B01D69/02
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 周秀梅;李穎

1.一種具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：

將高分子溶質溶于有機溶劑中完全溶解，配置5-50 wt%的高分子溶液，隨后靜置脫泡1-48h；在支撐材料上將上述脫泡后的高分子溶液通過靜電紡絲的方式得到高分子納米纖維膜；而后將所得高分子納米纖維膜反復浸泡在納米溶膠中，浸泡后10-150°C烘干固化處理，即得到表面納米化的疏水膜；所述每次浸泡1min-10h，浸泡次數為1-100次；

疏水膜與水的接觸角達到140°-180°。

2.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：所述高分子溶質為聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚偏氟乙烯（PVDF）、偏氟乙烯均聚物、偏氟乙烯 - 六氟丙烯共聚物、偏氟乙烯 - 三氟氯乙烯共聚物、偏氟乙烯 - 四氟乙烯共聚物，聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物（PVDF-HFP）、聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚砜、聚醚砜、聚丙烯腈中的一種或幾種。

3.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：所述有機溶劑選用三氟乙酸（TFA）、N,N’-二甲基甲酰胺（DMF）、N,N’-二甲基乙酰胺（DMAc）、二甲基亞砜（DMSO）、N-甲基吡咯烷酮（NMP）、四氫呋喃、丙酮、氯仿、甲苯、二甲苯中的一種或幾種。

4.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：所述靜電紡絲所選用的支撐材料選用聚乙烯無紡布、PET無紡布、聚丙烯無紡布、纖維素、聚酯無紡布、木質素、聚丙烯腈無紡布、玻璃纖維或不銹鋼網。

5.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：所述靜電紡絲時溫度為15-40℃，相對濕度為10%-80%;支撐材料走步速度為0.2-50 m /h，針頭與接收器之間的距離為5-50cm，電壓為10-150kv。

6.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：所述納米溶膠選用粒徑10-500nm之間的二氧化硅溶膠、二氧化鈦溶膠或三氧化二鋁溶膠；其表面配體是具有疏水性質的高分子材料，納米溶膠通過溶膠-凝膠法制備獲得，具體是：將70-98重量份的溶劑、1-15重量份的溶膠前驅體、0.2-10重量份的催化劑和0-5重量份的金屬絡合劑進行混合；所述溶劑為乙醇、異丙醇、正丁醇、異戊醇、丙二醇甲醚醋酸酯或乙酸正丁酯中的一種或幾種；所述溶膠前驅體為組分A 或組分A 與組分B 的混合物，其中組分A 為含有氯、氟的碳原子數為1-50的疏水官能團的烷氧基硅烷中的一種或幾種混合，組分B 為硅、鈦、鋁或鋯的醇鹽，硅、鈦、鋁的氧化物，硅、鈦、鋁可溶性無機鹽；所述催化劑為硝酸、乙酸、檸檬酸或鹽酸中的至少一種酸的水溶液或二乙醇胺、三乙醇胺、N，N- 二甲基甲酰胺、N，N- 二甲基乙酰胺或N，N- 二甲基乙醇胺中的至少一種堿的水溶液；所述金屬絡合劑為乙酰丙酮、吡啶、檸檬酸、酒石酸、葡萄糖酸或乙二胺四乙酸，以及含有烷氧基硅烷中的疏水高分子材料。

7.按權利要求1所述的具有自清潔功能的疏水膜的制備方法，其特征在于：經納米溶膠浸泡處理的疏水膜，在室溫下晾干或在10-150°C范圍內烘干后處理；所述的納米溶膠和烘干處理反復進行，每次納米溶膠浸泡1min-10h，浸泡次數為1-100次。

8.一種權利要求1所述的制備方法制備的具有自清潔功能的疏水膜。

9.一種權利要求8所述的具有自清潔功能的疏水膜應用，其特征在于：所述疏水膜應用于空氣凈化過濾器、膜蒸餾或油水分離中。