[发明专利]一种无氟紫外线响应超疏水涂层、制备方法及应用

说明书

本发明涉及一种无氟紫外线响应超疏水涂层，包括纤维素、二氧化硅、二氧化钛和硬脂酸；进一步，按照质量比，包括纤维素15％‑35％，硬脂酸15％‑35％，二氧化钛38％‑55％，二氧化硅5％‑15％。其润湿性在紫外线照射下由超疏水转变为超亲水，可用于有效分离重油或轻油/水混合物、油包水乳液和水包油乳液，在紫外线照射后还可实现甲基蓝的降解。

技术领域

本发明涉及涂层领域，具体涉及一种无氟紫外线响应超疏水涂层、制备方法 及应用。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解， 而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术 人员所公知的现有技术。

当前已有大量关于以纤维素为原料制备超疏水表面的研究报道，然而由于大 多数材料的润湿性单一，只能实现轻或重油/水混合物的分离，这在一定程度上 限制了应用前景，同时，含氟原料的使用不符合环保理念。与此同时，智能响应 材料因其可切换的润湿性而迅速发展。智能响应材料一般包括pH响应材料、紫 外光响应材料、温度响应材料等。其中，由于在紫外线处理下可以降解染料和有 机污染物，紫外线响应超疏水材料最近得到了广泛的研究。但是，能够降解染料 和有机污染物的紫外光响应材料同样无法实现轻或重油/水混合物分离的多应用。

因此，鉴于当前的紫外线响应超疏水涂层无法同时兼顾多种性能，研究设计 一种具有多功能的紫外线响应超疏水涂层具有重要意义。

发明内容

为了克服上述问题，本发明设计了一种无氟紫外线响应超疏水涂层，环保性 强，其润湿性在紫外线照射下由超疏水转变为超亲水，可用于有效分离重油或轻 油/水混合物、油包水乳液和水包油乳液，在紫外线照射后还可实现甲基蓝的降 解。

基于上述研究成果，本公开提供以下技术方案：

本公开第一方面，提供一种无氟紫外线响应超疏水涂层，包括纤维素、二氧 化硅、二氧化钛和硬脂酸；进一步，按照质量比，包括纤维素15％-35％，硬脂 酸15％-35％，二氧化钛38％-55％，二氧化硅5％-12％。

本公开第二方面，提供一种无氟紫外线响应超疏水涂层的制备方法，包括： 在溶解于溶剂的硬脂酸中加入纤维素、二氧化钛和二氧化硅，混合后滴加偶联剂， 随后充分混合即可得到超疏水涂层。

本公开第三方面，提供一种涂层支撑物，以棉织物为载体，所述无氟紫外线 响应超疏水涂层负载于载体上。

本公开第四方面，提供一种涂层支撑物的制备方法，采用浸涂方法将无氟紫 外线响应超疏水涂层附着在载体上。

本发明第五方面，提供一种涂层支撑物的润湿性转变方法，采用紫外线照射。

本发明第六方面，提供上述无氟紫外线响应超疏水涂层、涂层支撑物或润湿 性转变方法在如下任意一种或多种中的应用：

(a)降解染料；(b)分离油水混合物；(c)分离乳液。

本公开一个或多个具体实施方式至少取得了以下技术效果：

(1)本发明所述超疏水涂层原料均采用环保原料，不含氟元素，绿色环保。

(2)本发明所述超疏水涂层具有优越的超疏水性和自洁性，能经受擦洗和 沸水浸泡等机械性能测试。即使经过50次擦洗循环仍表现出疏水性。

(3)本发明所述超疏水涂层经过紫外线照射后，可从超疏水性转变为超亲 水性，可实现甲基蓝染料的有效降解。

(4)本发明所述超疏水涂层由于其在紫外线照射下的润湿响应性，不仅可 以实现重油或轻油/水混合物的分离，还可以实现油包水和水包油乳液的分离， 具有很大的应用前景。