[发明专利]UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜及制备方法和应用

权利要求书

1.UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）将100～300目的织物丝网超声清洗，常温晾干；

（2）采用溶胶‐凝胶法，以四乙氧基硅烷、四甲氧基硅烷或四乙氧基钛为原料，以醇类和水按质量比1：5～5：1配制成共溶剂，将原料与共溶剂按质量比1：1～1：5混合于20～80℃恒温水浴、搅拌，5～10min后，滴加催化剂，保温4～5h，即得到纳米溶胶；所述醇类为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和异丁醇中的一种或多种；所述催化剂为盐酸、硝酸、硼酸、硫酸、氨水、碳酸氢钠或氢氧化钠；

（3）将10～50份单官能UV固化低聚物、60～80份双官能UV固化低聚物；10～20份多官能UV固化低聚物、200～500份步骤(2)所得的纳米溶胶、1～5份光引发剂和1～5份乳化剂混合均匀，以超声分散或圆盘分散机在1000～2000r/min下分散10～20min；得UV固化水性涂料；所述单官能UV固化低聚物为甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯或甲氧基聚乙二醇甲基丙烯酸酯；所述双官能UV固化低聚物为聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、水性丙烯酸酯低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、水性聚酯丙烯酸酯低聚物或水性环氧丙烯酸酯低聚物；所述多官能UV固化低聚物为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、水性丙烯酸酯低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯低聚物、水性聚酯丙烯酸酯低聚物或水性环氧丙烯酸酯低聚物；所述光引发剂为水性光引发剂Darocur2959、Esacure KIP150、Irgacure891DW、QTX、BTC、BPQ、WB‐4784、WB‐4785、WB‐4789或WB‐4792；所述乳化剂为十二烷基苯磺酸钠；

（4）将步骤(1)中得到的丝网浸入步骤(3)中的UV固化水性涂料中，浸泡5～20min后将其垂直提拉起，或者采用高压喷枪直接将UV固化水性涂料喷涂在丝网上；将浸泡或喷涂后的丝网挂在恒温真空烘箱中保持温度在80～120℃烘干，然后在紫外光固化机下固化3～5min，得超亲水及水下超疏油的油水分离网膜。

2.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述织物丝网为不锈钢丝网、铜丝网、铝丝网，尼龙丝网、维纶丝网、芳纶丝网、涤纶丝网或睛纶纤维织物网。

3.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述超声清洗的超声频率为20～40KHz，功率范围为100～150W。

4.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述超声分散的超声频率为20～40KHz，功率范围为300～500W。

5.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述超声清洗为先用清水超声清洗干净，然后用无水乙醇或丙酮超声清洗，再用蒸馏水超声清洗干净。

6.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述滴加催化的速度为1～10ml/min；所述紫外光固化机的紫外光波长为245～405nm。

7.根据权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜的制备方法，其特征在于：所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在10～500nm，纳米粒子质量含量为20～35%。

8.权利要求1所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜，其特征在于，其由权利要求1‐7任一项所述制备方法制得。

9.根据权利要求8所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜，其特征在于，所述油水分离网膜是在100～300目的织物丝网上包覆有微米厚度的掺杂有无机纳米粒子的亲水聚合物包覆层，同时在包覆层上呈多层次均匀分布着微米尺度的球形突起，在微米尺度突起之上和微米突起间隔里均匀分布着纳米尺度的球形突起，所述微米厚度的包覆层的厚度为11～50微米；所述微米尺度的球形突起粒径为1～50微米；所述纳米尺寸宽度的球形突起的粒径为10～900纳米；所述的油水分离网膜在空气中对水和油的接触角为0°，在水下对油滴的接触角大于150°。

10.权利要求8或9所述的UV固化超亲水及水下超疏油油水分离膜在油水混合物的分离及含油污水的处理中的应用。