[发明专利]一种超疏油多孔复合材料的制备方法

说明书

本发明提供了一种超疏油多孔复合材料的制备方法，先配制一定浓度纳米亲水纤维的水悬浮液，将一定尺寸的片状多孔材料，浸入纳米亲水纤维悬浮液中，使纳米亲水纤维进入多孔材料的孔隙，再通过振荡和超声处理使纳米亲水纤维在孔隙中均匀分散，然后用液氮速冻后干燥，再用戊二醛将纳米亲水纤维固定在多孔材料支架上，最后用两步CVD法对多孔复合材料表面及内部进沉积氨基硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂，降低多孔结构的表面能。本发明制备的多孔复合材料对表面张力为32～73mN/m的油及有机溶剂表现出超疏性。本发明制备时采用常见多孔材料及天然亲水材料—纤维素，原料易得，操作简便。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，尤其涉及一种超疏油多孔复合材料的制备方法。

背景技术

超疏油材料是指其表面对具有低表面张力的液滴表现出大于150°静态接触角的表面。由于优异的对油及有机溶剂的抗润湿行为，超疏油材料能够更好的起到保护作用，免受油污污染。超疏油表面的构筑一般是通过表面刻蚀技术构建具有特殊微观结构的表面或对织物、筛网进行表面处理来进行制备。

现有技术制备超疏油材料并非绿色环保，而且反应条件苛刻，超疏油性能有待进一步提高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种超疏油多孔复合材料的制备方法，本发明提供的方法将多孔材料与纳米亲水纤维复合，通过控制复合材料的孔径及表面性质，使制备的多孔复合材料表现出超疏油的性质。

本发明提供了一种超疏油多孔复合材料的制备方法，包括：

将多孔材料和亲水纤维的水悬浮液混合，得到复合材料；

将所述复合材料进行速冻后干燥，得到干燥物；

将所述干燥物和戊二醛溶液进行反应，得到反应产物；

在所述反应产物上沉积偶联剂，得到超疏油多孔材料。

优选的，所述得到复合材料过程中的混合为进行超声处理。

优选的，所述速冻为液氮速冻。

优选的，所述干燥为冷冻干燥。

优选的，所述沉积的方法为CVD法。

优选的，所述沉积的方法包括：

先沉积氨基硅烷偶联剂再沉积氟硅烷偶联剂。

优选的，所述多孔材料选自泡沫金属和海绵中的一种或几种。

优选的，所述亲水纤维为纳米亲水纤维。

优选的，所述亲水纤维选自纤维素纳米纤丝、细菌纳米纤维素和纤维素纳米晶中的一种或几种。

优选的，所述反应的温度为20～70℃；

所述反应的时间为3～20小时。

本发明提供了一种超疏油多孔复合材料的制备方法，先配制一定浓度纳米亲水纤维的水悬浮液，将一定尺寸的片状多孔材料，浸入纳米亲水纤维悬浮液中，使纳米亲水纤维进入多孔材料的孔隙，再通过振荡和超声处理使纳米亲水纤维在孔隙中均匀分散，然后用液氮速冻后干燥，再用戊二醛将纳米亲水纤维固定在多孔材料支架上，最后用两步CVD法对多孔复合材料表面及内部进行处理，沉积氨基硅烷偶联剂和氟硅烷偶联剂，降低多孔结构的表面能。本发明提供的方法制备的多孔复合材料对表面张力为32～73mN/m的油及有机溶剂，对水也表现出超疏性。本发明使用常见多孔材料及天然亲水材料纤维素，原料易得，操作简单；所制得的超疏油多孔复合材料的疏油性能优良。