[发明专利]一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法和应用

说明书

本发明属于疏水材料技术领域，公开了一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法和应用。该制备方法，包括以下步骤：将具有微纳米结构浸泡于有机硅改性聚氨酯的乳液中，干燥，固化，制得无氟无颗粒的疏水织物。该疏水织物对不同类型油水混合物均具有高渗透通量和分离效率图，且具有优异的材料耐久性、重复利用性，该疏水织物的使用寿命在4800次以上，在严重磨损的情况下，仍旧有600次以上的使用寿命。该制备方法仅通过浸泡即可制备出疏水织物，该方法简便、高效、经济、环保，制得的疏水织物能有效实现油水分离，且无氟无颗粒，更易工业化。本发明制备的疏水织物能够广泛用于含油废水分离中。

技术领域

本发明属于疏水材料技术领域，具体涉及一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法和应用。

背景技术

在工业生产和溢油事故中，会产生大量含油废水，含油废水会对环境造成污染，对人类健康造成影响。因此，如何高效持久的分离含油污水，完成大量含油废水的分离，已成为一项紧迫的挑战。研究表明，以超疏水材料为代表的极端湿润材料被认为是一种简便、有效且持久的油水分离方法。

受大自然的启发，制备超疏水材料的两个关键因素是微纳米尺度粗糙结构的构建和低表面能物质的改性，二者相辅相成。随着对超疏水材料的不断深入研究，一系列产品用于含油废水的处理，极大地方便了我们的生活。但是随着需求的不断提高，也暴露出一些不足，诸如材料制作成本高昂、工艺复杂、分离效率低、可重复利用性差、对环境不友好等问题。因此，采用工艺简单，材料廉价，绿色低成本制备出性质稳定，可高效分离油水混合物的超疏水材料对于实际应用和环境保护有着至关重要的意义。

目前，制备超疏水材料所需微纳米形貌的一般方法是添加微米或纳米颗粒。然而，与高成本的纳米颗粒相结合会增加成本，纳米颗粒可能也会对基板的原始物理性能产生不良影响。且，纳米颗粒很容易被剥离，导致弱的超疏水性和潜在的毒性。含氟化合物由于其表面能低，被广泛应用于微/纳米级粒子表面改性或分子氟化。然而，由于氟化合物对生物和环境的危害，一直受到限制。

同时市面上的超疏水材料的使用寿命较低，大量的含油废水的处理对超疏水材料是一个极大的挑战。大量的消耗超疏水材料，增加了含油废水的处理成本。

因此，亟需提供一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法，制备的疏水织物能够有效分离油水，且材料使用寿命高，耐久性、重复利用性强。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法，制备的疏水织物能够有效分离油水，且材料耐久性、重复利用性强。

具体的，一种无氟无颗粒的疏水织物的制备方法，包括以下步骤：

将具有微纳米结构的织物浸泡于有机硅改性聚氨酯的乳液中，干燥，固化，制得所述疏水织物；

其中，所述有机硅改性聚氨酯的制备方法如下：依次使用双端双羟基硅油和含有二硫键的二硫化物与异氰酸酯反应，制得所述有机硅改性聚氨酯。

优选的，所述有机硅改性聚氨酯的制备方法如下：

(1)将双端双羟基硅油、聚二元醇、亲水剂和交联剂搅拌，加入二异氰酸酯，得混合液；

(2)向步骤(1)中所述混合液中加入催化剂，混合，恒温反应，得一次反应液；

(3)向步骤(2)中所述一次反应液中加入二硫化物，恒温反应，得二次反应液；

(4)向步骤(3)中所述二次反应液中加入交联剂，恒温反应，制得所述有机硅改性聚氨酯。

优选的，所述具有微纳米结构的织物在浸泡之前先清洗至中性。