[发明专利]一种用于油水分离的水凝胶涂层的制备方法

权利要求书

1.一种用于油水分离的水凝胶涂层的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

第 1 步，不锈钢金属网的预处理：将不锈钢金属网基材浸泡在质量分数为 10~20 %的氢氧化钠水溶液中 30~60 min，取出后立即用去离子水清洗 3 次；

第 2 步，不锈钢金属网的表面改性：将第 1 步所得到的不锈钢金属网基材置于硅烷偶联剂改性液中 4~12 h，取出后立即用无水乙醇清洗 3 次，烘干处理，得到表面改性后的不锈钢金属网；

第 3 步，水凝胶前驱液的配制：按重量份计，取 85~90 份去离子水、 1.5~7 份丙烯酰胺、 1.5~7 份α甲基丙烯酸、 0.5~1 份N,N'－亚甲基双丙烯酰胺、 0.95~1.9 份过硫酸钾或过硫酸铵、 0.05~0.1 份四甲基乙二胺，搅拌均匀后，得到水凝胶前驱液；

第 4 步，水凝胶涂层的制备：将第 2 步所得的不锈钢金属网置于第 3 步所得的水凝胶前驱液中，于55~65 ℃水浴锅中反应 4~6 h，取出后在 20~25 ℃的环境温度下用去离子水浸泡 4~12 h直到溶胀平衡，得到用于油水分离的水凝胶涂层。

2.根据权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，在所述第 1 步中，所述不锈钢网的目数为 100~400 目。

3.根据权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，在所述第 2 步中， 按重量份计，所述硅烷偶联剂改性液由 75~80 份无水乙醇、 15~20份去离子水、 1~5 份3-（异丁烯酰氧）丙基三甲氧基硅烷、 0.1~0.2 份乙酸。

4.根据权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，在所述第 2 步中，烘干处理的温度为 70~110 ℃，时间为 1~2 h。

5.根据权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，在所述第 3 步中，水凝胶前驱液的搅拌温度为 20~25 ℃，搅拌时间为 10~30 min。

6.根据权利要求 1 所述的制备方法，其特征在于，在所述第 4 步中，

水浴锅中发生的反应是基于 Fe²⁺ 和 S₂O₈²⁻ 之间的氧化还原反应形成一层均匀的水凝胶涂层，虽然这个反应可以在常温下进行，但是不锈钢网基材性能稳定，在室温下很难完成由 Fe 向 Fe²⁺ 的转化，所以需要在实际反应过程中提高温度，加速前驱液对不锈钢网基材的侵蚀，即由 Fe 向 Fe²⁺ 的转化，同时因过氧类引发剂受热也会形成自由基，使得引发反应发生在界面的同时还发生在整个水凝胶前驱液当中，这使得水凝胶涂层的厚度生长可控成为可能。

7.根据权利要求 1 所述的制备方法所直接得到的水凝胶油水分离涂层。

8.根据权利要求 7 所述的水凝胶涂层在用于油水分离中的应用。

9.根据权利要求 8 所述的应用，其特征在于，在一个实施方式中，所述的应用中，油水分离是指含油 20~30 wt%的水相。

10.根据权利要求 9 所述的应用，其特征在于，在一个实施方式中，所述的应用中，所述的油可以选自大豆油、无水石油醚、二甲基硅油、真空油、液体石蜡或者十二烷等。