[發明專利]一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料及其制備方法

有效

• 申請號: 201710176409.2
• 申請日: 2017-03-23
• 公開（公告）號: CN107022106B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發明（設計）人: 米皓陽;經鑫;況太榮;劉通
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;C08J9/42;C08J9/00;C08L75/04;C08L61/28
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

1.一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）將零維的球狀納米粒子、一維的棒狀或管狀納米粒子及二維的片狀納米粒子混合裝入干燥的燒瓶中，加入無水溶劑，密封并超聲分散，得到多維度納米粒子混合液；所述零維的球狀納米粒子包括二氧化硅、二氧化鈦或羥基磷灰石；所述一維的棒狀或管狀納米粒子包括纖維素晶體、碳納米管或埃洛石納米管；所述二維的片狀納米粒子包括納米粘土、納米蒙脫土、氧化石墨烯；

（2）將聚氨酯或三聚氰胺泡沫在乙醇溶液中清洗后并干燥，浸入含有二異氰酸酯的甲苯溶液中，密封并攪拌，得到改性的泡沫材料；

（3）將得到的改性的泡沫材料取出并迅速浸入步驟（1）制備的多維度納米粒子混合液中，密封并攪拌，得到表面接枝納米粒子的泡沫材料；

（4）將表面接枝納米粒子的泡沫材料在乙醇溶液中清洗并干燥后，進行硅烷偶聯劑改性，在納米粒子表面接枝疏水基團，得到所述多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料；

所述硅烷偶聯劑包括正癸基三甲氧基硅烷、正癸基三乙氧基硅烷、正癸基三氯硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正辛基三乙氧基硅烷、正辛基三氯硅烷、十二烷基三甲氧基硅烷、十二烷基三乙氧基硅烷、十二烷基三氯硅烷、十七氟癸基三甲氧基硅烷、十七氟癸基三乙氧基硅烷、十七氟癸基三氯硅烷、十三氟辛基三甲氧基硅烷、十三氟辛基三乙氧基硅烷、十三氟癸基三氯硅烷、全氟十二烷基三甲氧基硅烷、全氟十二烷基三乙氧基硅烷、全氟十二烷基三氯硅烷或三氟丙基三甲氧基硅烷。

2.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述無水溶劑為適合納米粒子分散且不與異氰酸酯反應的極性溶劑。

3.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述硅烷偶聯劑改性采取的方法包括溶液法或氣相沉積法。

4.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述無水溶劑包括二甲基甲酰胺或二甲亞砜。

5.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（1）中，所述零維的球狀納米粒子、一維的棒狀或管狀納米粒子及二維的片狀納米粒子的質量比為10~1:10~1:10~1；所述超聲分散的時間為1~2h；所述多維度納米粒子混合液的質量濃度為1%~5%。

6.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述含有二異氰酸酯的甲苯溶液中，二異氰酸酯的濃度為10wt%。

7.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）中，所述二異氰酸酯包括甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、二環己基甲烷二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯或六亞甲基二異氰酸酯。

8.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）、（3）中，所述密封并攪拌是在70~90℃下攪拌1~3h。

9.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，步驟（2）、（4）中，所述乙醇溶液的濃度為70~75vol%。

10.根據權利要求1所述的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料的制備方法，其特征在于，重復步驟（2）、（3）的操作1~3次，獲得具有多層多維度納米粒子改性層的泡沫材料。

11.由權利要求1~8任一項所述制備方法制得的一種多維度納米粒子修飾的超疏水吸油泡沫材料。