[發明專利]一種含氟水凝膠膜的制備方法及應用

在審

• 申請號: 201811063422.8
• 申請日: 2018-09-12
• 公開（公告）號: CN109351204A
• 公開（公告）日: 2019-02-19
• 發明（設計）人: 李輝;周翠平;葛福文;房艷紅;姚陽光;張書香
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B01D69/12
• 分類號: B01D69/12;B01D69/10;B01D69/02;B01D67/00;B01D17/022;D06M15/285;D06M15/277;D06M15/263;D06M101/28;D06M101/36;D06M101/34
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 王闖;葛莉華

本發明公開了一種含氟水凝膠膜的制備方法及應用，屬于油水分離膜制備技術領域。包括：(1)將織物浸入丙酮中清洗干凈后，在常溫下晾干；(2)將含氟丙烯酸酯類單體、親水性單體、交聯劑和還原劑溶于甲醇中并攪拌均勻，得到混合溶液；(3)將氧化劑溶于甲醇中；(4)將步驟(2)得到的混合溶液與步驟(3)中水溶液快速混勻，均勻的涂覆于步驟(1)晾干后的織物的表面；(5)使單體在氧化還原引發劑的作用下進行溶液聚合，在織物表面形成有機凝膠層；(6)將其浸泡在蒸餾水中，除去甲醇，得到親水疏油的含氟水凝膠膜。綜上，本發明的方法操作簡單，易于大規模制備，制成的含氟水凝膠膜強度高，并且成本低，進行油水分離的效率高。

技術領域

本發明涉及于油水分離膜的制備及應用技術領域，具體是提供一種含氟水凝膠膜的制備方法及應用。

背景技術

近年來，隨著各領域全方位的不斷研究，水凝膠的作為一種具有多種功能的高分子聚合材料的應用需求越來越廣泛，水凝膠獨有的親水性和生物相容性的優勢已經引起了材料科學界和生物醫藥界的關注。而且高分子水凝膠是一類含有大量水的聚合物網絡結構，在組織工程，油水分離凈水除污領域也有著非常重要的研究意義和應用前景。同時水凝膠超強的吸水性和保水性更使其廣泛用于工業超強吸水劑和農業土壤保水劑，作為一種快速吸附、脫附、易分離和重復回收利用的高效吸附劑在治理水污染方面有很大的應用性和研究性。

現有技術中，專利CN102029079A涉及具有水下超疏油性質的油水分離網膜及其制備方法和用途。該發明的油水分離網膜是以100～400的目織物網作為基底，采用光引發聚合的方法，在織物網的網絲上得到以聚合物單體交聯聚合形成的水凝膠包覆層，從而得到該發明的網膜。該發明的油水分離網膜具有在空氣中及水下超親水和在水下超疏油的性質，在水下對油滴的接觸角大于150°，而且具有對油滴低粘附的特性。該發明的網膜可應用于含油污水處理、化學分離和環境保護等方面。用該網膜進行油水分離具有分離效果好、分離速度快、低成本、低能耗、方便、無需其他化學添加劑、網膜易回收多次重復利用、可用于大范圍制備可等優點。

發明內容

為解決現有技術中的問題，本發明提供一種含氟水凝膠膜的制備方法及應用，本發明制備的超親水超疏油性質的油水分離膜成型時間短，可用于含油污水及水包油乳液的分離，分離速度快、效率高，而且成本低，生產設備及生產程序簡單，易于大規模制備。

為解決上述技術問題，本發明提供技術方案如下：

一方面，本發明提供一種含氟水凝膠膜的制備方法，是由150-300目的親水處理后的織物網作為基底，通過氧化還原引發含氟丙烯酸酯類單體和丙烯酰胺或丙烯酸類單體進行溶液聚合，在織物上得到聚合形成的水凝膠包覆層，從而得到一種復合膜，即為本發明的含氟水凝膠膜；包括：

(1)將織物浸入丙酮中進行超聲30分鐘，清洗干凈后，在常溫下晾干；

(2)在5-40℃下，將含氟丙烯酸酯類單體、親水性單體、交聯劑和還原劑溶于甲醇中并攪拌均勻，通氮氣除去混合溶液中的氧氣，得到混合溶液；

(3)將氧化劑溶于甲醇中；

(4)將步驟(2)得到的混合溶液與步驟(3)中水溶液快速混勻，均勻的涂覆于步驟(1)晾干后的織物的表面，然后通氮氣除去氧氣；

(5)5-40℃下靜置10-30分鐘，使含氟丙烯酸酯類單體和親水性單體在氧化還原引發劑的作用下進行溶液聚合，在織物表面形成有機凝膠層；

(6)將其浸泡在蒸餾水中12-96小時，除去甲醇，得到親水疏油的含氟水凝膠膜。

進一步的，所述步驟(1)中，織物為150-300目的尼龍、維綸、芳綸、滌綸或腈綸纖維織物。