[发明专利]油水分离组件及其制备方法、油水分离器

说明书

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种油水分离组件及其制备方法、一种油水分离器。该油水分离组件由多个油水分离材料组装而成，相邻两个所述油水分离材料的间距与所述油水分离材料的厚度比为1‑10：1；其中，所述油水分离材料为多孔材料，且所述多孔材料为表面及内部具有多个微纳米结构的聚丙烯材料，所述微纳米结构上接枝有亲油性侧基；其中，多孔材料截面上，所述亲油性侧基的表面接枝率为20‑60wt％。本发明通过限定油水分离组件含有多个油水分离材料，从而使得由该多孔材料的油水分离组件具有较高的油水分离效率且性能稳定；同时，该油水分离组件的结构简单，易安装，无需对零部件频繁更换。

技术领域

本发明涉及高分子材料技术领域，具体涉及一种油水分离组件及其制备方法、一种油水分离器。

背景技术

油水分离材料因其具有经济节约、可操作性强、吸油效率高、环境危害小等特点，被广泛研究。随着工业化的发展，工业含油废水排放量不断增加，同时近年来海上石油泄露事件频繁发生，对生态环境造成了严重的污染和破坏，传统的吸附性油水分离材料由于超疏水性能不高，分离效率低，并且难以回收利用等缺陷。

CN112829410A公开一种高效油水分离滤膜，该油水分离滤膜由依次设置的面层、芯层和底层复合而成，面层材料和底层材料均为疏水材料，芯层材料为亲水材料；其中，疏水材料为常规的疏水非织造材料或者经疏水整理剂整理的疏水材料，例如，聚丙烯类、聚酯类、疏水ES类或者SMS复合材料；亲水材料为亲水吸水性好的非织造材料，例如，棉类、粘胶类、或亲水ES类。

CN111235959A公开一种多层油水分离材料，至少包括聚结层1和聚结层2，聚结层1为亲水-疏水纤维混合层，包括亲水纤维和选自疏水纤维和黏合性纤维中的至少一种纤维，聚结层2为疏水纤维层，包括疏水纤维和黏合性纤维中的至少一种。

CN102794113A公开一种超疏水-超亲油高分子多孔膜，包含30-99wt％的高分子材料和0.01-70wt％的小分子物质；其中，多孔膜的表面为具有微纳米尺寸的多孔粗糙结构，内部分布有微纳米级和/或微纳米级或亚微米级孔道；高分子材料选自聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯和聚醚砜中的至少一种；小分子物质选自水、氢氧化钠、乙醇和丙酮中的至少一种。

上述油水分离材料存在疏水性低、分离效率低、难以回收利用；以及油水分子材料的制备存在过程复杂、处理周期较长，需要特定的设备、工艺苛刻的条件或昂贵的低表面能物质，能耗高且不能大面积生产等缺点。

因此，亟需一种新的油水分离组件及其制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有油水分离材料存在疏水性低、分离效率低、难以回收利用，以及油水分离材料的制备存在过程复杂、处理周期长、需要特定的设备、工艺条件苛刻等问题，提供一种油水分离组件及其制备方法、一种油水分离器，该油水分离组件具有较高的油水分离效率；同时，该方法简单，易操作，成本低易于工业化。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种油水分离组件，该油水分离组件由多个油水分离材料组装而成，相邻两个所述油水分离材料的间距与所述油水分离材料的厚度比为1-10：1；

其中，所述油水分离材料为多孔材料，且所述多孔材料为表面及内部具有多个微纳米结构的聚丙烯材料，所述微纳米结构上接枝有亲油性侧基；

其中，多孔材料截面上，所述亲油性侧基的表面接枝率为20-60wt％。

本发明第二方面提供一种油水分离组件的制备方法，该方法包括以下步骤：

(1)将聚丙烯材料接触刻蚀剂并进行第一干燥，以在所述聚丙烯材料的表面及内部形成多个微纳米结构，得到改性聚丙烯材料；

(2)将所述改性聚丙烯材料、具有亲油性侧基的单体和无机微波吸收介质进行混合，并将得到的混合物进行微波辐照，以在所述改性聚丙烯材料的微纳米结构上接枝亲油性侧基，并将得到的多孔材料作为油水分离材料；