[发明专利]耐强酸及高盐环境的水包油体系乳液油水分离网膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能材料领域，具体涉及耐强酸及高盐环境的水包油体系乳液油水分离网膜及其制备方法。

背景技术

随着全球工业化程度的不断推进，对于含油污水的处理、排放问题日益吸引着科学家及社会的关注。利用特殊浸润性质进行油水分离成为近十年来的热点项目。鉴于化工生产中往往存在一定比例的添加剂(如高分子或无机盐)及催化剂(如浓硫酸)，因此其排放的污水很多情况下是以强酸性、高含盐量条件下的水包油乳液形式存在。由是观之，制备一种耐强酸及高盐环境的、具有水下超疏油性质的、针对水包油体系乳液的高效油水分离网膜迫在眉睫。

目前公开的具有水下超疏油性质的油水分离网，如申请号为CN201010531517.5及CN201210435983.2的中国专利，虽然具有油水分离效果，但是由于材料本身的限制无法应用于强酸及高盐环境中，同时不能处理乳液体系。

发明内容

本发明的目的是提供耐强酸及高盐环境的水包油体系乳液油水分离网膜及其制备方法，本发明提供的油水分离网膜可在高浓度的酸、盐条件下保证优异的油水分离效率；本发明的制备方法的材料价格低廉、性质稳定、环境友好，制备工艺也简单高效、可重复性强。

本发明提供的一种油水分离网膜的制备方法，包括如下步骤：

(1)将玻璃纤维滤膜浸泡在硅烷偶联剂或硅烷偶联剂的溶液中；

(2)将经步骤(1)处理的玻璃纤维滤膜浸泡在有机硅源的溶液中，加入碱调节pH值，经反应后即可得到所述油水分离网膜。

上述的制备方法中，所述方法在步骤(1)之前，还包括将所述玻璃纤维浸泡在过氧化氢水溶液及氨水的混合溶液中进行预处理的步骤。

上述预处理的步骤中，所述混合溶液中，所述过氧化氢水溶液和氨水的体积比可为1：(0.1～10)，具体可为1：(0.5～4)、1：4或1：0.5；所述过氧化氢水溶液的质量浓度可为1％～40％，具体可为10％～30％、10％或30％；所述氨水的质量浓度可为1％～35％，具体可为5％～28％、5～25％、5％、25％或28％。

上述预处理的步骤中，所述浸泡的时间可大于等于5分钟，优选5～30分钟，具体可为5～8分钟、5分钟或8分钟。

上述的制备方法中，所述玻璃纤维滤膜的孔径可为10～500μm，具体可为220～400μm、220μm或400μm；厚度可为0.05～3.00mm，具体可为0.10～1.0mm、0.10mm或1.0mm。

上述的制备方法中，步骤(1)中，所述硅烷偶联剂可为1,2-双(三甲氧基硅基)乙烷、1,2-双(三乙氧基硅基)乙烷、1,3-双(三甲氧基硅基)丙烷、1,3-双(三乙氧基硅基)丙烷、1,4-双(三甲氧基硅基)丁烷、1,4-双(三乙氧基硅基)丁烷、1,5-双(三甲氧基硅基)戊烷或1,5-双(三乙氧基硅基)戊烷；

所述硅烷偶联剂的溶液中，所述硅烷偶联剂的体积分数可为0.5％～100％，但不为100％，具体可为10％～50％、10％或50％；所述硅烷偶联剂的溶液中，溶剂为水和/或醇，所述醇为乙醇、正丙醇或异丙醇；所述溶剂为水和醇时，水和醇的体积比可为1：(0.01～100)，优选为1：(0.1～50)、1：0.1或1：50，具体可为3：(3～5)、3：3或3：5；；

所述硅烷偶联剂的用量与浸泡在其中的表面待包覆的滤膜相比是完全过量的。

上述的制备方法中，步骤(1)中，所述浸泡的时间大于等于5分钟，优选5～30分钟，具体可为7～20分钟、7～10分钟、7分钟、10分钟或20分钟。

上述的制备方法中，步骤(2)中，所述有机硅源可为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、正硅酸丙酯和正硅酸丁酯中的至少一种；

所述有机硅源的溶液中，有机硅源的体积分数可大于等于1％，具体可为2％～6％、2％～4％、2％或4％；所述有机硅源的溶液中，溶剂可为乙醇、正丙醇、异丙醇、乙醚和丙酮中至少一种；

上述的制备方法中，步骤(2)中，所述碱的加入量控制在加入后整个体系的pH值为8～14，具体可控制在9～11、9或11；所述碱以碱的水溶液的形式进行添加；所述碱的水溶液为氢氧化钠溶液、氢氧化钾溶液、氨水、碳酸钠溶液或碳酸钾溶液。

上述的制备方法中，步骤(2)中，所述反应的时间可大于等于30分钟，优选120～360分钟，优选为150～300分钟、150分钟或300分钟，具体可为30～50分钟、30分钟或50分钟。