[發明專利]一種浸漬涂覆聚合物納米顆粒制備超疏水銅網的方法

有效

• 申請號: 201811071874.0
• 申請日: 2018-09-14
• 公開（公告）號: CN109316778B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 張國亮;潘高峰;張宇藩;徐澤海
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: B01D17/022
• 分類號: B01D17/022
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

本發明公開了一種浸漬涂覆聚合物納米顆粒制備超疏水銅網的方法：采用自乳化/溶劑擴散法，制備具有超疏水性能的聚合物微納米顆粒并溶于水中得到聚合物納米顆粒的分散液；將銅網先后浸泡于粘連劑和聚合物納米顆粒的分散液中，干燥得到超疏水銅網。本發明工藝簡單，操作方便，易于實現工業化生產；制備的超疏水銅網疏水性能強，酸堿穩定性好，對于多種油水混合物具有良好的分離效率及分離重復性。且本發明中沒有使用任何昂貴的低表面能物質，大大減少了成本，具有良好的商業前景。

技術領域

本發明屬于超疏水功能材料技術領域，具體涉及一種浸漬涂覆聚合物納米顆粒制備超疏水銅網的方法。

背景技術

水資源問題一直以來受到社會各界的廣泛關注，保護和凈化水資源是我們永恒的話題。當前頻繁的石油泄漏事故，以及工業含油廢水排放量的激增，使得油/水分離技術成為了備受全球研究者關注的一個話題。傳統的油/水分離技術主要有過濾、離心、吸附等，但是這些方法的效率太過低下，操作成本高昂，并不符合人們對于綠色經濟的訴求。超疏水材料由于其表面油/水潤濕性能的巨大差異，在油水分離領域受到了廣泛的關注。

目前在油水分離領域中研究較多的超疏水材料主要有超疏水纖維織物、超疏水濾紙、超疏水濾膜、超疏水絲網、超疏水泡沫等三維超疏水構件。其中，以化學性能穩定、耐腐蝕性能較強的銅網為基底制備的超疏水銅網，具有高效的油水分離性能，展現出了巨大的應用潛力。

一般超疏水銅網的制備方法分為兩類，第一類是原位生長法在銅網表面構造超疏水結構，水熱合成法、化學氣象沉積和激光刻蝕屬于這類方法；第二類方法是在基底上涂覆超疏水功能層，主要有浸漬涂覆、噴涂、靜電紡絲等。原位生長法制備的超疏水表面與絲網表面一般通過化學鍵連接，因此結構的機械強度高，穩定性好。但是制備過程復雜、生長時間較長等問題，限制了原位生長法的應用。表面粗糙結構涂覆的工藝則相對簡單。其中,浸漬涂覆法工藝簡單，可大面積施工，且不受基材限制，因此容易得到廣泛應用。

發明內容

為解決現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供了一種具有高效油水分離的超疏水銅網的制備方法。

本發明所采用的技術方案為：

一種浸漬涂覆聚合物納米顆粒制備超疏水銅網的方法，其特征在于：所述的方法具體按照如下步驟進行：

(1)將粒徑為2mm-5mm的疏水性聚合物顆粒溶于有機溶劑A中，形成5wt％～15wt％的聚合物溶液A，然后在攪拌條件下向所述的聚合物溶液A中加入有機溶劑B攪拌形成半透明溶液B，將所述半透明溶液B倒入水中形成乳白色分散體系，經離心、洗滌后得到超疏水聚合物微納米顆粒；所述的有機溶劑B為所述聚合物顆粒的不良溶劑；

(2)將步驟(1)所得超疏水聚合物微納米顆粒分散于有機溶劑C中，得到濃度為1g/L-10g/L的聚合物超疏水分散液；所述的有機溶劑C為醇類或丙酮；

(3)將α-氰基丙烯酸乙酯溶解于丙酮中，得到濃度為1wt％-20wt％的粘連劑；

(4)將銅網浸泡于步驟(3)所得粘連劑中，1～2min后取出，再浸泡于步驟(2)所述的聚合物超疏水分散液中，1～2min后取出干燥，得到超疏水銅網。

進一步，步驟(1)中，所述的疏水性聚合物顆粒包括聚砜(PSF)、聚偏二氟乙烯(PVDF)、熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等常見疏水性聚合物。

進一步，步驟(1)中，所述的有機溶劑A為N,N-二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺或N-甲基吡咯烷酮。

進一步，步驟(1)中，所述的有機溶劑B為乙醇、丙醇或正丁醇。

進一步，步驟(1)中，所述的有機溶劑B與所述的有機溶劑A的體積比為3～10：20。

進一步，步驟(1)中，所述攪拌速度為500-200ran/min。