一种快速油水分离材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种快速油水分离材料及其制备方法与应用，将网状材料置入单体溶液中，在引发剂的存在下，进行反应，制备快速油水分离材料；单体为二乙烯基苯或者甲基丙烯酸2‑（二甲胺基）乙酯；网状材料为不锈钢网。本发明专利技术通过表面改性将功能性的小分子、聚合物修饰到材料表面，从而制备出多功能性的复合材料，能有效的分离油水乳液，从而达到油水分离的目的。

Fast oil-water separation material, preparation method and application thereof

The invention discloses a fast oil-water separation material and preparation method and application thereof, the mesh material into monomer solution, the reaction in the presence of initiator, and fast preparation of oil-water separation materials; monomer is two divinylbenzene methacrylic acid or 2 (two methylamino) ethyl ester; mesh material for the stainless steel net. The present invention through surface modification of the small molecule and functional polymer modified onto the surface of the material, to prepare a composite multi functional, effective separation of oil-water emulsion, so as to achieve the purpose of oil-water separation.

【技术实现步骤摘要】
一种快速油水分离材料及其制备方法与应用
本专利技术属于功能材料
，具体涉及到一种快速油水分离材料及其制备方法与应用。
技术介绍
水和油是人们赖以生存的宝贵资源，然而大量的油排入水中从而形成油水乳液，不仅造成水资源的污染同时造成宝贵的油资源浪费。不锈钢网是一种易得、廉价、稳定性好、多孔等，使其在日常生活中有着广泛地应用。但是，由于其没有很好的疏水亲油性能，不能对油水混合物进行选择性分离，因此，限制了其在污水处理及分离的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种快速油水分离材料及其制备方法，通过表面改性将功能性的小分子、聚合物修饰到材料表面，从而制备出多功能性的复合材料，能有效的分离油水乳液，从而达到油水分离的目的。为了达到上述目的，本专利技术具体技术方案如下：一种快速油水分离材料的制备方法，包括以下步骤，将网状材料置入单体溶液中，在引发剂的存在下，进行反应，制备快速油水分离材料。上述技术方案中，所述单体为二乙烯基苯或者甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯。本专利技术通过反应在网状材料表面修饰功能聚合物，创造性的制备出具有乳液分离功能的复合材料，对乳液分离效率高，分离速度快，可重复使用性好，可再重复性好，最主要的是产品可工业化生产，以达到治理水污染的目的。上述技术方案中，所述网状材料为不锈钢网，其力学性能好、孔稳定性好，但是不易在表面修饰聚合物功能体，本专利技术先用有机溶剂清洗网状材料，然后进行酸化，再进行硅烷化，得到改性网状材料，再置入单体溶液中，从而在网表面覆盖一层聚合物，两相界面结合稳定，10次循环后还保持很好的分离效率和流量，基本保持不变，有较好的可重复使用性。上述技术方案中，所述引发剂为偶氮二异丁腈，不仅能够有效引发单体聚合，而且保持聚合均匀性，避免聚合物在网表面分布不均匀，从本专利技术实施例看，在本专利技术引发剂引发下，得到的网表面覆盖一层聚合物，而且分别十分均匀，利于分离效率以及循环效率的保持提升。上述技术方案中，当单体为二乙烯基苯时，反应温度为50-70℃，时间为8-15小时；当单体为甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯时，反应温度为60-80℃，时间为15-30小时；针对不同的单体采用不同的聚合温度和时间，能更好的控制在不锈钢网上的聚合物的量以及聚合物的均匀度，以达到更好的分离效果。上述技术方案中，当单体为二乙烯基苯时，单体与引发剂的质量比为400∶1-5；当单体为甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯时，单体与引发剂的质量比为40∶0.5-2；通过调节单体与引发剂的比例，可以更好的在不锈钢网上聚合，以避免单体自聚。同时也可以控制在网上的聚合物的量。上述技术方案中，反应完成后，网状材料经过有机溶剂清洗后，进行真空干燥得到快速油水分离材料。本专利技术将疏水性的聚二乙烯基苯和具有破乳作用的聚甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯通过简单的表面聚合的方法，修饰到不锈钢网表面，制备出分离油水乳液的分离材料，实现其在污水处理和乳液分离方面得到广泛地应用。因此，本专利技术还公开了上述快速油水分离材料在污水处理中的应用；以及在乳液分离中的应用。本专利技术的优点：1、本专利技术公开的快速油水分离材料的制备方法中，采用的原料都是成本低廉，容易得到的，合成路线简单，整个过程没有用到精密昂贵的仪器，利用非常简单的方法制备出了分离效率、循环效率超高的产品。2、本专利技术公开的快速油水分离材料中，聚二乙烯基苯是一种超疏水超亲油的聚合物，而聚甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯能有效的破坏油水乳液的稳定性，因此制备的修饰不锈钢网可以有效地分离油水乳液，同时由于这些聚合物具有高稳定性，良好的重复使用性等，使其在能源，环境保护方面具有很好的应用前景。3、本专利技术以不锈钢网为载体，以疏水的聚二乙烯基苯和破乳的聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯作为表面修饰剂，结合两者各自的性能，制备出具有乳液分离功能的复合材料，对乳液分离效率高，分离速度快，可重复使用性好，可再重复性好，最主要的是产品可工业化生产，以达到治理水污染的目的。附图说明图1为现有不锈钢网的扫描电镜图；图2为聚二乙烯基苯修饰后的不锈钢网SEM图；图3为聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯修饰的不锈钢网SEM图；图4为聚二乙烯基苯修饰后的不锈钢网的湿润性的效果图；图5为修饰后不锈钢网的乳液分离效果图；图6为修饰后不锈钢网分离效率与流量图；图7为修饰后不锈钢网循环分离效率与流量图。具体实施方式实施例一聚二乙烯基苯修饰的不锈钢网（PDVB@SSM）的制备，具体步骤如下：用乙醇，丙酮分别清洗不锈钢网去除表面杂质，然后将清洗过的不锈钢网放入盐酸中对其进行酸化，然后放入含0.8g乙烯基三氯硅烷的甲苯溶液，在室温下放置12个小时对其进行硅烷化，取出用甲苯清洗三次，在真空干燥箱烘干待用。将乙烯基三氯硅烷修饰的不锈钢网放入三颈烧瓶中，然后将30mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液倒入三颈烧瓶，再加入0.8g二乙烯基苯，在室温下搅拌两个小时，混合溶液通过鼓泡法去氧，最后通过注射加入0.006g偶氮二异丁腈（溶解在N,N-二甲基甲酰胺中），接着混合溶液在60℃的油浴锅中搅拌12小时。取出不锈钢网用大量甲苯冲洗，在真空干燥箱中干燥30分钟，得到PDVB修饰的不锈钢网。图1为现有不锈钢网的SEM图，图2为上述PDVB修饰的不锈钢网SEM图，通过该图可以看出在网表面覆盖一层PDVB聚合物。实施例二聚二乙烯基苯修饰的不锈钢网（PDVB@SSM）的制备，具体步骤如下：用乙醇，丙酮分别清洗不锈钢网去除表面杂质，然后将清洗过的不锈钢网放入盐酸中对其进行酸化，然后放入含0.5g乙烯基三氯硅烷的甲苯溶液，在室温下放置15个小时对其进行硅烷化，取出用甲苯清洗三次，在真空干燥箱烘干待用。将乙烯基三氯硅烷修饰的不锈钢网放入三颈烧瓶中，然后将50mL的N,N-二甲基甲酰胺溶液倒入三颈烧瓶，再加入1.0g二乙烯基苯，在室温下搅拌两个小时，混合溶液通过鼓泡法去氧，最后通过注射加入0.002g偶氮二异丁腈（溶解在N,N-二甲基甲酰胺中），接着混合溶液在50℃的油浴锅中搅拌15小时。取出不锈钢网用大量甲苯冲洗，在真空干燥箱中干燥60分钟，得到PDVB修饰的不锈钢网。实施例三聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯修饰的不锈钢网（PDMAEMA@SSM）的制备，具体步骤如下：将乙烯基三氯硅烷修饰的不锈钢网放入三颈烧瓶中，然后加入30mL四氢呋喃，再加入4g甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯DMAEMA，然后对溶液进行去氧通过鼓泡法为30分钟，最后通过注射将0.1g偶氮二异丁腈（溶解在5mL四氢呋喃中）加入三颈烧瓶中，于68℃下在油浴锅中搅拌24小时，取出不锈钢网用大量四氢呋喃冲洗不锈钢网，最后将网放入真空干燥箱中于120℃下干燥1小时，得到PDMAEMA修饰的不锈钢网。附图3为PDMAEMA修饰的不锈钢网SEM图，通过该图可以看在网表面成功的修饰上了PDMAEMA。实施例四聚甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯修饰的不锈钢网（PDMAEMA@SSM）的制备，具体步骤如下：将乙烯基三氯硅烷修饰的不锈钢网放入三颈烧瓶中，然后加入30mL四氢呋喃，再加入5g甲基丙烯酸2-（二甲氨基）乙酯DMAEMA，然后对溶液进行去氧通过鼓泡法为60分钟，最后通过注射将0.05g偶氮二异丁腈（溶解在5mL四氢呋喃中）加入三颈烧瓶中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快速油水分离材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将网状材料置入单体溶液中，在引发剂的存在下，进行反应，制备快速油水分离材料。

【技术特征摘要】
1.一种快速油水分离材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤，将网状材料置入单体溶液中，在引发剂的存在下，进行反应，制备快速油水分离材料。2.根据权利要求1所述快速油水分离材料的制备方法，其特征在于：所述单体为二乙烯基苯或者甲基丙烯酸2-（二甲胺基）乙酯。3.根据权利要求1所述快速油水分离材料的制备方法，其特征在于：所述网状材料为不锈钢网。4.根据权利要求1所述快速油水分离材料的制备方法，其特征在于：所述引发剂为偶氮二异丁腈。5.根据权利要求2所述快速油水分离材料的制备方法，其特征在于：当单体为二乙烯基苯时，反应温度为50-70℃，时间为8-15小时；当单体为甲基丙烯酸2-（二甲胺...

【专利技术属性】
技术研发人员：路建美，陈冬赟，蒋军，
申请(专利权)人：苏州大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32