[发明专利]一种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备方法及应用，属于高分子、多孔材料领域，用于油水混合物的分离。具体步骤包括：（1）马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备，（2）超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备。产品制备简易，可规模化生产，用于油水混合物的连续分离，分离效率高，极大程度降低了工业含油废水处理成本，降低原油泄漏对水体的污染，具有潜在的应用价值和经济、社会效益。

技术领域

本发明涉及一种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备方法及应用，属于高分子化学、多孔材料领域。

背景技术

受到自然界中动植物启发，植物如荷叶，玫瑰花瓣等都具有超疏水性，动物如蚊子的复眼结构、蜂翼、蛾翅等。最具有代表性的是荷叶的超疏水现象，水在荷叶上会聚集成水珠，成滴落下而不浸润或者成膜，近代学者称之为“荷叶效应”。

科研人员发现荷叶表面覆盖一层蜡质层和微米/纳米分层结构使得荷叶上的水大部分与空气直接接触。超疏水材料的诞生正是源于对生物结构的模仿，超疏水材料具有独特的表面性能，如：自清洁性、抗腐蚀性、自愈合性等，可广泛用于日常生活中，如大棚蔬菜的超疏水薄膜、微流无损失液体的输送等。

现有技术中，超疏水材料的强度和耐久性差、制备方法复杂、工艺要求高、批量生产有困难等问题，在恶劣的外部环境下长期使用还会破坏材料的微纳米结构，从而抗腐蚀性降低，这使得超疏水材料在众多领域应用中受到限制，其研究引起科学界和工业界的广泛关注。

发明内容

本发明的技术任务之一是为了弥补现有技术的不足，提供一种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备方法，该方法所用原料成本低，制备工艺简单，具有工业应用前景。

本发明的技术任务之二是提供所述超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的用途，该种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料用于油水混合物的分离，具有良好分离活性和稳定性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

1.一种超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料的制备方法，制备步骤如下：

（1）制备马来酰亚胺聚脲多孔材料

将1.0-4.0g N-（2,4-二氨基苯基）马来酰亚胺溶于90g质量比为3/7的水和丙酮混合液，电动搅拌下，恒速滴加6-9g甲苯二异氰酸酯，30min滴完，升温至30℃，反应2h，离心并用上述水和丙酮混合液洗涤三次，得到马来酰亚胺聚脲多孔材料，产率为85-92%；

所述马来酰亚胺聚脲多孔材料，构造式如下：

所述甲苯二异氰酸酯，是2,4-异氰酸酯甲苯和2,6-异氰酸酯甲苯的混合物，质量比为8:2；

（2）制备超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料

将1.0-2.0g十二硫醇溶于10ml乙醇，制得十二硫醇的乙醇溶液；

将0.5-1.0g马来酰亚胺聚脲多孔材料浸泡在十二硫醇的乙醇溶液中5h，过滤并在60℃干燥，得到超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料；

所述超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料，是水接触角为150-155°，油接触角为0°的超疏水性多孔材料；

所述超疏水马来酰亚胺聚脲多孔材料，构造式如下：

所述R₁为和，质量比为8:2；

所述R₂为

所述R₃为。

2.上述步骤（1）所述N-（2,4-二氨基苯基）马来酰亚胺，制备步骤如下：