[发明专利]一种pH响应性油水分离抗菌材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种pH响应性油水分离抗菌材料及其制备方法。该方法包括如下步骤：(1)将pH响应性抗菌型聚合物、交联剂和催化剂溶于有机溶剂中，超声分散；(2)在上述超声分散液中加入有机聚脲醛纳米粒子，继续超声分散；(3)采用喷涂法，将制备的分散溶液喷涂于分离材料上，室温下干燥；(4)再将室温下初步干燥的分离材料在100～120℃条件下干燥，制得pH响应性油水分离材料。本发明公开的制备方法简单、可控，制得的油水分离材料具有pH响应性，可以对不同的油水混合液实现选择性的分离，具有广阔的工业应用前景。

技术领域

本发明属于材料表面改性领域，具体涉及一种pH响应性油水分离抗菌材料及其制备方法。

背景技术

近些年来石油化工、金属冶炼、制皮制革、纺织印染、食品加工等工业领域每年都会产生大量的含油废水，已经成为世界范围的重要污染源。频繁发生的海上原油泄漏事件造成的生态灾难和原油浪费问题也引起人们越来越大的关注与忧虑。例如，1991年海湾战争期间因油库被破坏而流入波斯湾的原油超过100万吨，成为世界上最大的原油泄漏事件。海面浮着一层厚厚的油，该海域的海洋生物被毒死或窒息而死。2013年泰国罗勇府海域原油泄漏，致使大片海域被油污染。发动机中燃油或润滑油若含有水，会导致运输安全性降低，减短发动机的使用寿命。含油污水大量排放形成的油污染对自然环境和人类健康产生了严重的危害。因此，油水分离已经成为学界和工业生产亟待解决的问题。响应性的材料表面在接触到光、电场、温度或pH等外部刺激后，其润湿性能会发生变化，由此可以为解决油水分离问题提供新的思路。具有超疏水-超亲水转换的智能材料可以选择性的使一相(油相或水相)渗透通过表面，另一相被截留，因此是很好的油水分离材料。

但是，目前的油水分离材料存在着很多问题。比如，实际的油水分离环境存在很多细菌等微生物或其他污染物，在用分离材料进行油水分离时容易在材料表面形成生物污损，从而造成材料损耗，降低分离效率。因此，制备具有防污抗菌性能的智能型油水分离材料显得更加迫切和重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种pH响应性油水分离抗菌材料及其制备方法，同时该油水分离材料经过pH的改变实现对油水混合物的可控分离，并且具有良好的防污抗菌性能。

本发明提供的pH响应性油水分离抗菌材料的制备方法按照如下步骤进行：

(1)将10～20重量份的pH响应性抗菌型聚合物、0.4～0.8重量份的交联剂和0.2～0.5重量份的催化剂溶于70～85重量份的有机溶剂中，超声分散；

(2)在上述超声分散液中加入4～9重量份的有机聚脲醛纳米粒子，继续超声分散；

(3)采用喷涂法，将制备的分散溶液喷涂于分离材料上，室温下干燥；

(4)再将室温下初步干燥的分离材料在100～120℃条件下干燥，制得pH响应性油水分离抗菌材料。

优选的，所述的pH响应性抗菌型聚合物为季铵盐改性的含氟共聚物，其结构式为：