[發明專利]一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法和應用

有效

• 申請號: 202110655117.3
• 申請日: 2021-06-11
• 公開（公告）號: CN113463399B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 毛桃嫣;馮浩;韋星船;余晨
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: D06M15/568
• 分類號: D06M15/568;D06M15/572;C08G18/61;C08G18/66;C08G18/48;C08G18/34;C08G18/32;C02F1/40;D06M101/06
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃菲菲

本發明屬于疏水材料技術領域，公開了一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法和應用。該制備方法，包括以下步驟：將具有微納米結構浸泡于有機硅改性聚氨酯的乳液中，干燥，固化，制得無氟無顆粒的疏水織物。該疏水織物對不同類型油水混合物均具有高滲透通量和分離效率圖，且具有優異的材料耐久性、重復利用性，該疏水織物的使用壽命在4800次以上，在嚴重磨損的情況下，仍舊有600次以上的使用壽命。該制備方法僅通過浸泡即可制備出疏水織物，該方法簡便、高效、經濟、環保，制得的疏水織物能有效實現油水分離，且無氟無顆粒，更易工業化。本發明制備的疏水織物能夠廣泛用于含油廢水分離中。

技術領域

本發明屬于疏水材料技術領域，具體涉及一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法和應用。

背景技術

在工業生產和溢油事故中，會產生大量含油廢水，含油廢水會對環境造成污染，對人類健康造成影響。因此，如何高效持久的分離含油污水，完成大量含油廢水的分離，已成為一項緊迫的挑戰。研究表明，以超疏水材料為代表的極端濕潤材料被認為是一種簡便、有效且持久的油水分離方法。

受大自然的啟發，制備超疏水材料的兩個關鍵因素是微納米尺度粗糙結構的構建和低表面能物質的改性，二者相輔相成。隨著對超疏水材料的不斷深入研究，一系列產品用于含油廢水的處理，極大地方便了我們的生活。但是隨著需求的不斷提高，也暴露出一些不足，諸如材料制作成本高昂、工藝復雜、分離效率低、可重復利用性差、對環境不友好等問題。因此，采用工藝簡單，材料廉價，綠色低成本制備出性質穩定，可高效分離油水混合物的超疏水材料對于實際應用和環境保護有著至關重要的意義。

目前，制備超疏水材料所需微納米形貌的一般方法是添加微米或納米顆粒。然而，與高成本的納米顆粒相結合會增加成本，納米顆粒可能也會對基板的原始物理性能產生不良影響。且，納米顆粒很容易被剝離，導致弱的超疏水性和潛在的毒性。含氟化合物由于其表面能低，被廣泛應用于微/納米級粒子表面改性或分子氟化。然而，由于氟化合物對生物和環境的危害，一直受到限制。

同時市面上的超疏水材料的使用壽命較低，大量的含油廢水的處理對超疏水材料是一個極大的挑戰。大量的消耗超疏水材料，增加了含油廢水的處理成本。

因此，亟需提供一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法，制備的疏水織物能夠有效分離油水，且材料使用壽命高，耐久性、重復利用性強。

發明內容

本發明旨在至少解決上述現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提出一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法，制備的疏水織物能夠有效分離油水，且材料耐久性、重復利用性強。

具體的，一種無氟無顆粒的疏水織物的制備方法，包括以下步驟：

將具有微納米結構的織物浸泡于有機硅改性聚氨酯的乳液中，干燥，固化，制得所述疏水織物；

其中，所述有機硅改性聚氨酯的制備方法如下：依次使用雙端雙羥基硅油和含有二硫鍵的二硫化物與異氰酸酯反應，制得所述有機硅改性聚氨酯。

優選的，所述有機硅改性聚氨酯的制備方法如下：

(1)將雙端雙羥基硅油、聚二元醇、親水劑和交聯劑攪拌，加入二異氰酸酯，得混合液；

(2)向步驟(1)中所述混合液中加入催化劑，混合，恒溫反應，得一次反應液；

(3)向步驟(2)中所述一次反應液中加入二硫化物，恒溫反應，得二次反應液；

(4)向步驟(3)中所述二次反應液中加入交聯劑，恒溫反應，制得所述有機硅改性聚氨酯。

優選的，所述具有微納米結構的織物在浸泡之前先清洗至中性。