[發(fā)明專利]一種聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510901484.1
• 申請(qǐng)日: 2015-12-07
• 公開（公告）號(hào): CN105384960B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何領(lǐng)好;崔冰冰;蔡立芳;王曉輝;高海麗;郭佩;宋銳;張宏忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州輕工業(yè)學(xué)院
• 主分類號(hào): C08J9/28
• 分類號(hào): C08J9/28;C08J3/09;C08L27/16;C08L1/04;B01D71/34;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

本發(fā)明公開了一種聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料及其制備方法。該P(yáng)VDF/納米纖維素超疏水材料由包括以下步驟的方法制備而成：1)將聚偏氟乙烯溶于二甲基甲酰胺制成聚偏氟乙烯溶液；2)將納米纖維素加入聚偏氟乙烯溶液中，混合得到混合液；所述納米纖維素與聚偏氟乙烯的質(zhì)量比為1～5:100；3)在密閉條件下，將混合液與甲醇接觸傳質(zhì)，得到凝膠；4)將凝膠置于水中，再經(jīng)冷凍干燥，即得。本發(fā)明提供的PVDF/納米纖維素超疏水材料，通過合理控制原料配比、相轉(zhuǎn)化過程，并經(jīng)冷凍干燥過程制備了PVDF/納米纖維素超疏水材料，該材料與水的接觸角達(dá)到137°以上，具有優(yōu)良的吸油性，可用于高效的進(jìn)行油水分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于油水分離材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料及其制備方法。

背景技術(shù)

石油化工，機(jī)械加工，采礦業(yè)，皮革，醫(yī)藥等領(lǐng)域，每年都有大量的工業(yè)含油廢水需要排放，如果直接排入水中，勢(shì)必將造成極大的環(huán)境污染，并會(huì)威脅人類的健康。隨著人們對(duì)環(huán)保重視程度的加深，以及各項(xiàng)環(huán)保法規(guī)的實(shí)施，含油廢水的處理越來越得到重視。

如何消除石油行業(yè)對(duì)水的污染以及各種意外漏油事件是一個(gè)世界難題。有許多方法已經(jīng)應(yīng)用于消除油污染，比如，刮油機(jī)，離心機(jī)，磁分離，懸浮技術(shù)等。但更大的挑戰(zhàn)是尋找一種既能滿足日益嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)又能取得經(jīng)濟(jì)效益的材料。利用超疏水和超親油材料簡(jiǎn)單有效地從水中分離過濾掉油具有廣闊的應(yīng)用前景的。目前，一些材料已被開發(fā)用于這一目的，其中包括；鈦氧化物涂層網(wǎng)格，氧化亞銅涂層銅網(wǎng)，棉絮狀的微孔凝膠，聚偏氟乙烯(PVDF)膜，聚四氟乙烯(PTFE)涂覆網(wǎng)格，三氯甲基硅烷涂覆滌綸織物，納米反應(yīng)材料，交聯(lián)吸油聚合物凝膠和氮化硼納米管網(wǎng)格。上述這些研究，對(duì)于尋找一種具有新型材料是十分重要的，這種新材料應(yīng)具有高的油水分離效率及好的重復(fù)利用率。

聚偏氟乙烯(PVDF)是一種白色結(jié)晶聚合物，具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，室溫下耐酸堿腐蝕。PVDF具有較好的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，結(jié)晶性能較好，使得PVDF材料具有較好的強(qiáng)度，而非結(jié)晶部分又使PVDF材料具有較好的韌性，且PVDF具有很好的疏水性和吸油性，使其成為進(jìn)行油水分離的較理想的材料。王華等(改性聚偏氟乙烯膜油水分離性能研究，天津工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008年1月)通過界面聚合法對(duì)PVDF膜進(jìn)行改性，所用改性劑包括有機(jī)相溶液中的鄰苯二甲酰氯以及水相溶液中的哌嗪和乙二胺，改性后，膜的親水性增強(qiáng)，可用于處理低濃度的含油廢水。

現(xiàn)有技術(shù)中，用于油水分離的聚偏氟乙烯材料制備過程復(fù)雜，材料的疏水性和吸油性都有待進(jìn)一步提高，油水分離的效率受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料，從而解決現(xiàn)有聚偏氟乙烯油水分離材料存在的疏水性和吸油性有待進(jìn)一步提高的問題。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供上述聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料的制備方法。

為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種聚偏氟乙烯/納米纖維素超疏水材料，由包括以下步驟的方法制備而成：

1)將聚偏氟乙烯溶于二甲基甲酰胺制成聚偏氟乙烯溶液；

2)將納米纖維素加入步驟1)所得聚偏氟乙烯溶液中，混合得到混合液；所述納米纖維素與聚偏氟乙烯的質(zhì)量比為1～5:100；

3)在密閉條件下，將步驟2)所得混合液與甲醇接觸傳質(zhì)，得到凝膠；

4)將步驟3)所得凝膠置于水中除去凝膠中二甲基甲酰胺，后取出，得到半成品；

5)將步驟4)所得半成品冷凍干燥，即得。