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耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜及其制備和應(yīng)用_4

文檔序號(hào):9337516閱讀:來源:國(guó)知局
(英國(guó)Ward-Blenkinsop公司)、I質(zhì)量份乳化劑十二燒基苯磺磺酸鈉加入500mL燒杯中混合均勾,在圓盤分散機(jī)下以轉(zhuǎn)速1500r/min分散1min以保證分散均勾。
[0103](5)將步驟(3)所得芳綸絲網(wǎng)浸入步驟(4)所得到的混合溶液中l(wèi)Omin,以保證絲網(wǎng)被充分浸透,然后垂直提拉起來掛在溫度為80°C的恒溫真空干燥箱中烘烤30min,然后將網(wǎng)膜放入紫外光固化機(jī)固化5min。
[0104]以日本日立公司S-3700N型掃描電子顯微鏡觀察網(wǎng)膜的表面形貌和相關(guān)尺寸,所得結(jié)果與圖2所示相似。采用Dataphysics 0CA40 Micro型表面接觸角測(cè)試儀測(cè)試在空氣中采用表面張力測(cè)試儀(OCA)測(cè)量步驟(I)中空白絲網(wǎng)及步驟(5)中得到的絲網(wǎng)對(duì)3微升水的接觸角,分別與附圖3和4相似,證明該網(wǎng)膜具有超親水性能。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1763-89測(cè)定膜的耐鹽水性能,測(cè)試結(jié)果表明膜的耐鹽水性大于72h。
[0105](6)將步驟(5)中得到的絲網(wǎng)固定在自制油水分離膜器件中,將水用紅墨水染成紅色,與甲基丙烯酸甲酯按體積比1:1混合攪拌均勻,將油水混合液倒入該油水分離膜器件中,親水聚合物吸水溶脹,紅色的水源源不斷向下滲透,而甲基丙烯酸甲酯始終阻擋在膜上,甚至最終膜上連紅色都沒有殘留,從而達(dá)到了油水分離效果。
[0106]實(shí)施例7
[0107](I)將一塊15 X 15mm2的300目的滌綸絲網(wǎng)按順序分別浸入蒸餾水、乙醇或丙酮、蒸餾水中各在150W,40KHz下超聲清洗lOmin,掛起來在常溫下晾干。
[0108](2)在四口燒瓶中加入50g四甲氧基鈦、10g無水乙醇和20g去離子水,35°C恒溫水浴加熱并不斷攪拌,待攪拌均勻后,稱取0.5g質(zhì)量濃度為25 %的硼酸,加入30g去離子水中,用恒流栗以1.5mL/min的速度滴入四口燒瓶中,保溫4h后出料制備粒徑約50nm左右的納米鈦溶膠,納米粒子質(zhì)量含量為35%。采用傅里葉紅外測(cè)試儀測(cè)試所合成的納米粒子的結(jié)構(gòu),所得結(jié)構(gòu)圖與圖1相似。
[0109](3)將UV固化聚氨酯丙烯酸酯水性涂料用水稀釋為固含量為5%,噴涂于步驟(I)中不銹鋼絲網(wǎng)基材表面,將絲網(wǎng)掛在溫度為80°C的恒溫真空干燥箱中烘烤30min,然后將網(wǎng)膜放入紫外光固化機(jī)固化3min。
[0110](4)將20質(zhì)量份單官能UV固化低聚物(臺(tái)灣長(zhǎng)興EM3102)、80質(zhì)量份聚氨酯丙烯酸酯類雙官能UV固化低聚物(臺(tái)灣長(zhǎng)興6112-100) ;20質(zhì)量份多官能UV固化低聚物(德謙UV-14) ,400質(zhì)量份步驟(2)所得的鈦溶膠、5質(zhì)量份水性光引發(fā)劑WB-4792 (英國(guó)Ward-Blenkinsop公司)、I質(zhì)量份乳化劑十二燒基苯磺磺酸鈉加入500mL燒杯中混合均勾,在300W,20KHz下超聲分散1min以保證分散均勻。
[0111](5)將步驟(3)所得滌綸絲網(wǎng)浸入步驟(4)所得到的混合溶液中l(wèi)Omin,以保證絲網(wǎng)被充分浸透,然后垂直提拉起來掛在溫度為80°C的恒溫真空干燥箱中烘烤30min,然后將網(wǎng)膜放入紫外光固化機(jī)固化5min。
[0112]以日本日立公司S-3700N型掃描電子顯微鏡觀察網(wǎng)膜的表面形貌和相關(guān)尺寸,所得結(jié)果與圖2所示相似。采用Dataphysics 0CA40 Micro型表面接觸角測(cè)試儀測(cè)試在空氣中采用表面張力測(cè)試儀(OCA)測(cè)量步驟(I)中空白絲網(wǎng)及步驟(5)中得到的絲網(wǎng)對(duì)3微升水的接觸角,分別與圖3和4相似,證明該網(wǎng)膜具有超親水性能。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB1763-89測(cè)定膜的耐鹽水性能,測(cè)試結(jié)果表明膜的耐鹽水性大于72h。
[0113](6)將步驟(5)中得到的絲網(wǎng)固定在自制油水分離膜器件中,將水用紅墨水染成紅色,與十六燒按體積比4:1混合攪拌均勾,加入0.2g十二燒基苯磺酸鈉,磁力攪拌15min制成0/W乳液,將乳液倒入該油水分離膜器件中,親水聚合物吸水溶脹,紅色的水源源不斷向下滲透,而十六烷始終阻擋在膜上,甚至最終膜上連紅色都沒有殘留,從而達(dá)到了油水分離效果。
[0114]上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式,但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于由包括以下步驟方法制備得到: (1)采用溶膠-凝膠法,以四甲氧(乙氧)基硅烷和四甲氧(乙氧)基鈦中的至少一種為原料,恒溫水浴中,與醇水共溶劑按質(zhì)量比1:1?1:5混合均勻,加入催化劑,保溫反應(yīng),得到納米溶膠; (2)UV固化水性涂料的制備:將單官能UV固化低聚物、雙官能UV固化低聚物、多官能UV固化低聚物、步驟⑴的納米溶膠、光引發(fā)劑和乳化劑混合分散均勾,得到UV固化水性涂料; (3)采用浸涂或噴涂法將UV固化水性防腐涂料涂覆于絲網(wǎng)表面,烘干后,紫外固化,得到防腐底涂網(wǎng)膜; (4)采用浸涂或噴涂法將步驟(2)的UV固化水性涂料涂覆于步驟(3)所得防腐底涂網(wǎng)膜表面,烘干,UV固化,得到耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟(I)中所述的醇水共溶劑指由醇類物質(zhì)和水混合得到的共溶劑;所述催化劑為鹽酸、硝酸、硼酸、硫酸、氨水、碳酸氫鈉或氫氧化鈉;所述保溫反應(yīng)的條件為20?80°C下反應(yīng)4?5h03.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟⑵中所用單官能UV固化低聚物、雙官能UV固化低聚物、多官能UV固化低聚物、納米溶劑、光引發(fā)劑和乳化劑的質(zhì)量比為(10?50): (60?80): (200?500): (10?20): (I?5): (I ?5) ο4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟⑵中所述的單官能UV固化低聚物為甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯中的至少一種; 所述的雙官能UV固化低聚物為聚醚丙烯酸酯類低聚物、水性丙烯酸酯類低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯類低聚物和水性環(huán)氧丙烯酸酯類低聚物的至少一種; 所述的多官能UV固化低聚物為乙氧化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟⑵中所述的光引發(fā)劑為水性光引發(fā)劑Darocur 2959、Esacure KIP 150、Irgacure819DW、QTX、BTC、BPQ、WB-4784、WB-4785、WB-4789 和 WB-4792 中的至少一種;所述的乳化劑為十一.燒基苯橫酸納。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟⑶中所述UV固化水性防腐涂料為UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料、UV固化水性環(huán)氧丙烯酸涂料和UV固化聚氨酯環(huán)氧丙烯酸酯涂料中的至少一種。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟(3)中所述烘干指在80?120°C烘干;所述紫外固化的時(shí)間為3?5min ;所述絲網(wǎng)為100?300目的織物絲網(wǎng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟(3)中所述的絲網(wǎng)為不銹鋼絲網(wǎng)、銅絲網(wǎng)、鋁絲網(wǎng)、尼龍絲網(wǎng)、維綸絲網(wǎng)、芳綸絲網(wǎng)、滌綸絲網(wǎng)或睛綸纖維織物網(wǎng)。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜,其特征在于:步驟(4)所述烘干的溫度為80?200°C ;所述紫外固化的時(shí)間為3?5min ;所述紫外固化的UV光波長(zhǎng)為245?405nm。10.根據(jù)權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜在油水混合物的分離及含油污水的處理中的應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明屬于油水分離膜制備技術(shù)領(lǐng)域,公開了一種耐化學(xué)性超親水及水下超疏油油水分離膜及其制備方法和應(yīng)用。該油水分離膜由以下方法制備得到:先制備得到納米溶膠,再與單官能UV固化低聚物、雙官能UV固化低聚物、多官能UV固化低聚物混合得到UV固化水性涂料;采用浸涂或噴涂法將UV固化水性防腐涂料涂覆于絲網(wǎng)表面,烘干后,紫外光固化,得到防腐底涂網(wǎng)膜;再采用浸涂或噴涂法將上述UV固化水性涂料涂覆于所得防腐底涂網(wǎng)膜表面,烘干,UV固化,得到耐化學(xué)性超親水及水下超疏油的油水分離膜。本發(fā)明的分離膜在空氣中對(duì)水和油的接觸角為0°,在水下對(duì)油滴的接觸角大于150°,可應(yīng)用于油水混合物的分離及含油污水的處理中。
【IPC分類】B01D69/02, B01D71/06, B01D17/022, B01D67/00
【公開號(hào)】CN105056770
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510494061
【發(fā)明人】袁騰, 楊卓鴻, 涂偉萍, 周顯宏
【申請(qǐng)人】華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月12日
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