[发明专利]一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料及其制备与在油水分离中的应用

说明书

本发明涉及一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料及其制备与在油水分离中的应用。本发明的超疏水超亲油网膜材料的组成为：苯并噁嗪1重量份，纳米粒子0.001～60重量份，溶剂1～100重量份；其制备工艺：将纳米粒子加入苯并噁嗪溶液中，混合分散均匀；将聚合物纤维滤布或金属滤网置于上述共混物中，通过提拉涂膜方法和进一步热固化法制备自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料。本发明提供一种原料价廉、无含氟添加剂、工艺简单、适于连续工业化生产的具有优良油水分离特性的超疏水超亲油网膜材料及制备，该油水分离材料耐酸碱、耐紫外照射、耐高温，可多次循环使用，且在光照和加热处理的共同作用下具有良好的自清洁特性。

技术领域

本发明属于化学化工、材料表面改性技术领域，具体涉及一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料及其制备方法，以及在油水分离中的应用。

背景技术

油水分离在日常生活和工业生产领域都具有十分重要的意义，膜分离技术是处理油污水的一种有效方法。然而，膜污染是如今需要解决的首要问题，它会减小油水分离膜通量、降低分离效率、降低最终产生的油或水品质。因此，有必要制备一种具有自清洁特性的油水分离膜材料，改善或解决油水分离材料的污染问题，以有效的进行油水分离。

公开号为CN102925877A(发明名称为“一种具有特殊浸润性的镂空容器及其制备方法与应用”，申请号为CN201210454486.7)、CN102961893A(发明名称为“一种超疏水超亲油的油水分离网膜及其制备方法”，申请号为CN201210440282.8)、CN103157392A(发明名称为“一种具有超疏水超亲油性质且可降解的油水分离网膜及其制备方法”，申请号为CN201310093434.6)、CN104117287A(发明名称为“一种具有超疏水性质的响应性油水分离网膜及其制备方法”，申请号为CN201410315799.3)的中国专利(申请)分别公开了具有超疏水超亲油特性的油水分离网膜或油水分离镂空容器。公开号为CN104193999A(发明名称为“一种含氟硅苯并噁嗪共聚物的制备方法”，申请号为CN201410454287.5)的中国专利申请公开了一种含氟硅聚苯并噁嗪共聚物的制备方法及其在油水分离中的应用。虽然这五种技术都具有油水分离的效果，但在含油污水的处理过程中，网膜或容器都遭受了一定程度的油污染，这使得膜通量减小、分离效率降低、油水品质下降、材料使用寿命变短。而且，公开号为CN104193999A的中国专利在含氟硅聚苯并噁嗪共聚物的制备过程中使用了铂类催化剂，分子中含有氟原子，增加了生产成本。

另外，公开号为CN1387932A(发明名称为“具有自清洁功能的纳米界面分离网及其制法和用途”，申请号为CN01118387.X)的中国专利公开掺杂了具有光催化自清洁性质的二氧化钛(TiO₂)单层网，虽然该技术所制备的油水分离网具有光致自清洁作用，但其制造过程复杂、原料组成繁杂、含氟化合物使用量大。此外，公开号为CN102764536A(发明名称为“一种含油污水净化网膜及其制备方法与应用”，申请号为CN201210241886.X)的中国专利公开了光致自清洁油水分离网，但其制造过程耗时长，如在疏水化处理时就需要浸泡48h以上。其制造过程繁琐，需要制备两层滤网，一层为沉积有TiO₂的光致自清洁滤网、另一层为疏水滤网。

基于材料特殊润湿性能进行油水分离一直是本领域的研发热点，如何保证油水分离网膜材料不仅具有超疏水超亲油特性、而且具有自清洁特性、又能少含或不含氟化合物，降低成本和制造工艺难度，一直是本领域待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料；本发明的另一目的在于提供一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料的制备方法；本发明的第三目的在于提供一种自清洁聚苯并噁嗪超疏水超亲油网膜材料在油水分离中的应用。