[發明專利]一種超浸潤聚合物網膜及其制造方法

有效

• 申請號: 201610305773.X
• 申請日: 2016-05-10
• 公開（公告）號: CN107353723B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 劉富;范德勝;林海波;楊青淼;張利娟
• 申請（專利權）人: 寧波綠色方舟環境工程有限公司;中國科學院寧波材料技術與工程研究所
• 主分類號: C09D127/16
• 分類號: C09D127/16;C09D167/04;C09D181/06;C09D7/62;B01D71/70;B01D69/02;B01D67/00
• 代理公司: 杭州華進聯浙知識產權代理有限公司 33250
• 代理人: 單長芳

本發明涉及一種超浸潤聚合物網膜，所述超浸潤聚合物網膜包括網格材料、附于網格材料的第一表面的聚合物親水復合涂層、以及附于網格材料的第二表面的聚合物疏水復合涂層，所述聚合物親水復合涂層為包括第一聚合物及親水改性無機納米粒子的交聯層，所述聚合物疏水復合涂層為包括第二聚合物及疏水改性無機納米粒子的交聯層。本發明還涉及一種超浸潤聚合物網膜的制備方法。

技術領域

本發明涉及復合膜領域，尤其涉及一種超浸潤聚合物網膜及其制備方法。

背景技術

目前油/水分離技術在科學研究、環境保護、社會生活等方面具有重要的應用價值。膜材料由于其具有高效、高通量、可連續化分離操作和低成本的優點而應用于各種油水混合物及其穩定乳液的分離。針對不同的油/水組成的分離，如油中去除水、水中去除油，對材料的需求往往也是不同的。

于是人們環境響應性膜分離材料得到出現和發展。這類膜材料的表面浸潤性能隨著外界環境的改變而變化，從而在一定環境條件下實現對水中油的去除，而在其他環境條件下可以實現對油中水的去除。例如文獻(Nano Letters,2007,7,(11),3388)報道了通過在網篩上涂覆響應性材料制備了具有響應性的油水分離網膜，可用于油水自由混合物的分離。文獻(Advanced Materials,2012,24(27)，3666)則報道了通過以十七氟葵基聚硅氧烷和聚二甲基硅氧烷(PDMS)為材料，在粗糙面表面上制備了電壓響應膜，在外電場作用下，膜表面的水接觸角由疏水向超親水發生轉變。又如文獻(ACS applied materialsinterfaces,2014,6(15)，12821)報道了在銅網表面制備出硬脂酸單分子層，從而得到了具有四氫呋喃響應性的網膜，其在空氣中表現為超疏水性，而在四氫呋喃溶液在則表現為超親水特性。文獻(ACS applied materialsinterfaces,2014,6(16)，13324)報道了在不銹鋼網表面修飾多巴胺后，再在多巴胺表面接枝聚丙烯酸，制備了超親水的油水分離網膜，但該網膜在當有Hg²⁺存在時，膜表面表現為超疏水特性。但此類環境智能相應性膜分離材料需要在一定外界刺激下實現膜材料超浸潤性能的反轉，其所需外界刺激條件非常苛刻，因而難以在實際工業應用中實現超浸潤性能。

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種可解決現有的至少一個技術問題的超浸潤聚合物網膜及其制備方法。

本發明提供一種超浸潤聚合物網膜，所述超浸潤聚合物網膜包括網格材料，所述網格材料包括相對設置的第一表面及第二表面，所述網格材料的第一表面設置有一親水涂層，所述網格材料的第二表面設置有一疏水涂層，其中所述親水涂層為包括第一聚合物及親水改性無機納米粒子的復合層，所述親水改性無機納米粒子為通過親水改性硅氧烷預聚液對第一無機納米粒子進行親水改性得到，所述疏水涂層為包括第二聚合物及疏水改性無機納米粒子的復合層，所述疏水改性無機納米粒子為通過以疏水性基團封端的多烷氧基硅烷對第二無機納米粒子進行疏水改性得到。

優選的，所述親水涂層的厚度為0.5微米～20微米，所述超浸潤聚合物網膜的第一表面的瞬時接觸角小于30度，3秒內接觸角降為5度以下。

優選的，所述疏水涂層的厚度為0.5微米～20微米，所述超疏水聚合物微孔膜的第二表面的接觸角大于150度。

優選的，所述親水涂層中所述親水改性無機納米粒子的質量百分數為60％～95％，所述疏水涂層中所述疏水改性無機納米粒子的質量百分數為60％～95％。

優選的，所述親水改性硅氧烷預聚液為由多烷氧基硅烷與親水性單體進行聚合得到，所述多烷氧基硅烷為乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、甲基乙烯基二乙氧基硅烷中的至少一種，所述親水性單體為N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸羥丙酯的至少一種。