[发明专利]一种疏水材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种疏水性材料及其制备方法，所述疏水性材料由基材和疏水表面涂层构成，其中表面涂层由硬脂酸改性的氢氧化镁((Mg(OH)₂)粉末和酚醛树脂构成。所述疏水材料的制备方法简单，得到的疏水材料不仅适用范围广，而且能够在复杂的物理条件下依然保持其良好的自清洁性和较高的油水分离效率。

技术领域

本发明属于材料领域，具体而言，涉及一种疏水性材料及其制备方法，由该方法制备的疏水材料不仅适用范围广，而且能够在复杂的物理条件下依然保持其良好的自清洁性和较高的油水分离效率。

背景技术

疏水性材料由于其自清洁性、油水分离能力强等其他优良的性能越来越受到人们的关注，如大棚蔬菜的超疏水薄膜，微流无损失液体的输送，军舰潜艇的表面涂层等。很多人已成功制备出了疏水性材料，并把疏水材料的这些优良的性能应用到实践中去。例如，很多科学家被报道已成功把疏水性材料应用在油水分离领域中，并取得了不错的反响。Tai等人提出的用静电纺丝的方法制成具有疏水亲油、耐酸碱、分离油水等性能的SiO₂-聚丙烯腈复合膜(ming hang Tai,Peng Gao,Benny Yong Liang Tan,Darren Delai Sun,and JamesO Leckie，ACS Appl.Mat.Interfaces.，2014,6,9393-9401)；Wang等人提出将改性的SiO₂与热塑性聚氨酯膜复合，得到有效分离油水的疏水性膜材料(Lifang Wang,ShengyangYang,Jing Wang,Caifeng Wang,Li Chen，Mater.Lett.，2011，5,869-872)；Zhang等人提出将硅烷改性的SiO₂通过化学气相沉积的方法附着到聚酯涤纶织物上去得到具有优良吸油性的纺织品材料(Junping Zhang and Stefan Seeger，2011,24,4699-4704)。虽然通过这些合成策略已经制备出疏水性很好的材料，但是由于这些策略所制备的疏水材料在强度方面有很大缺陷，不能很好的在复杂的机械条件下工作，而且制备过程繁琐，很大程度上限制了它们的实际应用。针对这些亟待解决的问题，由Chen等人提出用水热法将羟磷灰石纳米线填充到纸中制得疏水性材料，不仅使其具有较高的物理韧性，而且制备方法简单，增加了其实际应用价值(Fei-Fei Chen,Ying-Jie Zhu,Zhi-Chao Xiong,Tuan-Wei Sun,and Yue-Qin Shen，ACS Appl.Mat.Interfaces.,2016，DOI：10.1021/acsami.6b12838)。

然而以上传统方法存在制备疏水材料的原料价格昂贵，过程繁琐复杂，产物的机械性能差等问题，因此仍然需要开发一种更简洁有效的合成方法。

发明内容

针对传统方法的问题，本发明的提供了一种疏水性材料及其制备方法，所述制备方法廉价便捷，由该方法制备的疏水材料不仅在疏水、自清洁、油水分离等方面表现出优越的性能，而且产品价格低廉，有利于其在各大领域推广使用。

本发明的一个目的是提供一种机械性能优越的疏水性材料，所述疏水性材料由基材和疏水表面涂层构成，其中表面涂层由硬脂酸改性的氢氧化镁(Mg(OH)₂)粉末和酚醛树脂构成。

优选地，根据本发明的疏水性材料中所述基材选自不锈钢网、玻璃、棉布，高强度织布、尼龙过滤网、聚合物薄膜、铝网、镍网和铜网等。

优选地，根据本发明的疏水性材料中所述表面涂层中Mg(OH)₂与硬脂酸的重量比优选为3:1至10:1，进一步优选为7:1至9:1，更进一步优选为7:1。

优选地，根据本发明的疏水性材料中所述表面涂层中根据基材的表面积计算酚醛树脂的用量，优选相对于每平方米基材的表面积，酚醛树脂的用量为3至10g，进一步优选为5至10g，更进一步优选为8g。

根据本发明的另一个方面，提供了一种所述疏水性材料的制备方法，包括如下步骤：