[发明专利]一种快速油水分离材料及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明属于功能材料技术领域，具体涉及到一种快速油水分离材料及其制备方法与应用。

背景技术

水和油是人们赖以生存的宝贵资源，然而大量的油排入水中从而形成油水乳液，不仅造成水资源的污染同时造成宝贵的油资源浪费。不锈钢网是一种易得、廉价、稳定性好、多孔等，使其在日常生活中有着广泛地应用。但是，由于其没有很好的疏水亲油性能，不能对油水混合物进行选择性分离，因此，限制了其在污水处理及分离的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种快速油水分离材料及其制备方法，通过表面改性将功能性的小分子、聚合物修饰到材料表面，从而制备出多功能性的复合材料，能有效的分离油水乳液，从而达到油水分离的目的。

为了达到上述目的，本发明具体技术方案如下：

一种快速油水分离材料的制备方法，包括以下步骤，将网状材料置入单体溶液中，在引发剂的存在下，进行反应，制备快速油水分离材料。

上述技术方案中，所述单体为二乙烯基苯或者甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯。本发明通过反应在网状材料表面修饰功能聚合物，创造性的制备出具有乳液分离功能的复合材料，对乳液分离效率高，分离速度快，可重复使用性好，可再重复性好，最主要的是产品可工业化生产，以达到治理水污染的目的。

上述技术方案中，所述网状材料为不锈钢网，其力学性能好、孔稳定性好，但是不易在表面修饰聚合物功能体，本发明先用有机溶剂清洗网状材料，然后进行酸化，再进行硅烷化，得到改性网状材料，再置入单体溶液中，从而在网表面覆盖一层聚合物，两相界面结合稳定，10次循环后还保持很好的分离效率和流量，基本保持不变，有较好的可重复使用性。

上述技术方案中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，不仅能够有效引发单体聚合，而且保持聚合均匀性，避免聚合物在网表面分布不均匀，从本发明实施例看，在本发明引发剂引发下，得到的网表面覆盖一层聚合物，而且分别十分均匀，利于分离效率以及循环效率的保持提升。

上述技术方案中，当单体为二乙烯基苯时，反应温度为50-70℃，时间为8-15小时；当单体为甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯时，反应温度为60-80℃，时间为15-30小时；针对不同的单体采用不同的聚合温度和时间，能更好的控制在不锈钢网上的聚合物的量以及聚合物的均匀度，以达到更好的分离效果。

上述技术方案中，当单体为二乙烯基苯时，单体与引发剂的质量比为400∶1-5；当单体为甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯时，单体与引发剂的质量比为40∶0.5-2；通过调节单体与引发剂的比例，可以更好的在不锈钢网上聚合，以避免单体自聚。同时也可以控制在网上的聚合物的量。

上述技术方案中，反应完成后，网状材料经过有机溶剂清洗后，进行真空干燥得到快速油水分离材料。

本发明将疏水性的聚二乙烯基苯和具有破乳作用的聚甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯通过简单的表面聚合的方法，修饰到不锈钢网表面，制备出分离油水乳液的分离材料，实现其在污水处理和乳液分离方面得到广泛地应用。

因此，本发明还公开了上述快速油水分离材料在污水处理中的应用；以及在乳液分离中的应用。

本发明的优点：

1、本发明公开的快速油水分离材料的制备方法中，采用的原料都是成本低廉，容易得到的，合成路线简单，整个过程没有用到精密昂贵的仪器，利用非常简单的方法制备出了分离效率、循环效率超高的产品。

2、 本发明公开的快速油水分离材料中，聚二乙烯基苯是一种超疏水超亲油的聚合物，而聚甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯能有效的破坏油水乳液的稳定性，因此制备的修饰不锈钢网可以有效地分离油水乳液，同时由于这些聚合物具有高稳定性，良好的重复使用性等，使其在能源，环境保护方面具有很好的应用前景。

3、本发明以不锈钢网为载体，以疏水的聚二乙烯基苯和破乳的聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯作为表面修饰剂，结合两者各自的性能，制备出具有乳液分离功能的复合材料，对乳液分离效率高，分离速度快，可重复使用性好，可再重复性好，最主要的是产品可工业化生产，以达到治理水污染的目的。

附图说明

图1为现有不锈钢网的扫描电镜图；

图2为聚二乙烯基苯修饰后的不锈钢网SEM图；

图3为聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯修饰的不锈钢网SEM图；

图4为聚二乙烯基苯修饰后的不锈钢网的湿润性的效果图；

图5为修饰后不锈钢网的乳液分离效果图；

图6为修饰后不锈钢网分离效率与流量图；