[发明专利]湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于由包括以下步骤的方法制备得到：

(1)纳米粒子的制备：以四甲氧(乙氧)基硅烷和四甲氧(乙氧)基钛中的至少一种为原料，恒温水浴中，与醇水共溶剂按质量比1:1～1:5混合均匀，加入催化剂，保温反应，得到纳米溶胶；

(2)疏油改性纳米粒子制备：将氟烷基硅氧烷溶液与步骤(1)中纳米溶胶混合，恒温反应，得到疏油改性纳米溶胶；

(3)亲水涂料的制备：所述亲水涂料为热固化亲水涂料或UV固化亲水涂料；

热固化亲水涂料的制备：将亲水聚合物水敏剂与交联剂混合，得到热固化亲水涂料；

UV固化亲水涂料的制备：将单官能UV固化低聚物、双官能UV固化低聚物、多官能UV固化低聚物、光引发剂和乳化剂混合分散均匀，得到UV固化水性涂料；

(4)杂化亲水涂料的制备：将步骤(2)的疏油改性纳米溶胶和步骤(3)的亲水涂料混合均匀，得到杂化亲水涂料；

(5)防腐底涂网膜制备：采用浸涂或喷涂法将UV固化水性防腐涂料涂覆于丝网表面，烘干后，紫外固化，得到防腐底涂膜；

(6)湿度响应性超亲水超疏油油水分离网膜的制备：采用浸涂或喷涂法将步骤(4)的杂化亲水涂料涂覆于步骤(5)所得防腐底涂网膜表面，烘干，热固化或UV固化，得到湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜。

2.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(1)中所述的醇水共溶剂指由醇类物质和水混合得到的共溶剂；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；所述保温反应的条件为20～80℃下反应4～5h。

3.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(2)中所述氟烷基硅氧烷为十三氟辛基三甲氧(乙氧)基硅烷、十五氟壬基三甲氧(乙氧)基硅烷、十七氟癸基三甲氧(乙氧)基硅烷和全氟辛磺酰氨丙基三甲氧(乙氧)基硅烷中的至少一种；

所用氟烷基硅氧烷与步骤(1)的四甲氧(乙氧)基硅烷和四甲氧(乙氧)基钛的总摩尔比为1:3～3:1；所述的恒温反应为在20～80℃反应4～5h。

4.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(3)热固化亲水涂料的制备中：

所述的亲水聚合物水敏剂为聚乙烯醇、聚乙二醇、聚氧化乙烯、二烯丙基季铵盐聚合物、聚马来酸、聚天冬氨酸、聚环氧琥珀酸、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、黄原胶和植物胶中的至少一种；

所述的交联剂为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、聚甲基丙烯酸-丙烯酸酯共聚物、羟基丙烯酸树脂、氨基树脂和聚氨酯丙烯酸酯中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(3)UV固化亲水涂料的制备中：

所用单官能UV固化低聚物、双官能UV固化低聚物、多官能UV固化低聚物、光引发剂和乳化剂的质量比为(10～50):(60～80):(10～20):(1～5):(1～5)；

所述的单官能UV固化低聚物为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种；

所述的双官能UV固化低聚物为聚醚丙烯酸酯类低聚物、水性丙烯酸酯类低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯类低聚物和水性环氧丙烯酸酯类低聚物中的至少一种；

所述的多官能UV固化低聚物为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。

6.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(3)中所述的光引发剂为水性光引发剂Darocur2959、EsacureKIP150、Irgacure819DW、QTX、BTC、BPQ、WB-4784、WB-4785、WB-4789和WB-4792中的至少一种；

所述的乳化剂为十二烷基苯磺酸钠。

7.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(4)中所用疏油改性纳米溶胶和亲水涂料的质量比为1:9～9:1。

8.根据权利要求1所述的湿度响应性超亲水超疏油油水分离膜，其特征在于：步骤(5)中所述UV固化水性防腐涂料为UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯涂料、UV固化水性环氧丙烯酸涂料和UV固化聚氨酯环氧丙烯酸酯涂料中的至少一种。