基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法技术

技术编号:23158956 阅读:34 留言:0更新日期:2020-01-21 21:23
本发明专利技术公开了一种基于静电纺丝制备PDMS‑PMMA超疏水膜的方法,采用聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)相结合制备电纺丝溶液,然后将电纺丝溶液采用静电纺丝技术进行处理,最终制备出PDMS‑PMMA超疏水膜;该超疏水膜不仅疏水性能好、对盐离子截留效果好,同时使用后便于后续处理降解;从而防止其对环境造成二次污染。

Preparation of pdms-pmma superhydrophobic membrane based on electrospinning

【技术实现步骤摘要】
基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法
本专利技术涉及一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,属于疏水膜制备

技术介绍
随着各国工业化进程的不断推进,由之带来的水污染问题也愈发严重。将含油废水排入河流、海洋等水体中会对水生生物的生存造成极大的威胁,人类误食污染区的鱼类后会引发一系列的病症。因此如何妥善地处理含油废水成为一个亟待解决的问题。目前含油废水主要有以下几种处理方法:重力分离法、离心分离法、浮选法、混凝法、燃烧法、光催化氧化法以及吸附法等。然而这些方法大多操作流程复杂,工艺繁琐,容易产生有毒物质进而对环境造成二次污染。近年来兴起的膜分离法由于装置简单、适用范围广、分离效率高等特点,已经开始被越来越多的用于含油废水的分离;其中该方法的关键在于超疏水膜的性能。目前常用于制备油水分离膜的材料有聚偏氟乙烯(PVDF)、聚苯乙烯(PS)以及聚氨酯(PU)等聚合物材料。但是这些材料降解困难,其中PVDF和PS还具有毒性,其后处理极易对环境造成二次污染。并且现有的超疏水膜其疏水性较差,并且其对废水中的盐离子的截留效果较差;因此如何制备一种不仅疏水性能好、对盐离子截留效果好,同时便于后续处理降解的超疏水膜,是本行业的研究方向。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题,本专利技术提供一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,制备的超疏水膜不仅疏水性能好、对盐离子截留效果好,同时使用后便于后续处理降解;从而防止其对环境造成二次污染。为了实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,:该方法的具体步骤为:A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)作为原料;B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为(1~3):(1~2),然后将混合容器的温度达到50℃~70℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2~3h,完成后将混合液放置到温度为20℃~25℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推进泵上,确定静电纺丝的参数后,启动静电纺丝装置对电纺丝溶液进行静电纺丝,完成静电纺丝后制成二甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷超疏水膜;其中所述静电纺丝的参数包括:施加电压8~13kV,接收距离8~16cm,推进速度0.6~1.5mLh-1。进一步,所述聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷的质量比例为1:1。进一步,所述静电纺丝的参数中,施加电压为10.5kV,接收距离13cm,推进速度1.0mLh-1。与现有技术相比,本专利技术采用聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)相结合制备电纺丝溶液,然后将电纺丝溶液采用静电纺丝技术进行处理,最终制备出PDMS-PMMA超疏水膜;该超疏水膜不仅疏水性能好、对盐离子截留效果好,同时使用后便于后续处理降解;从而防止其对环境造成二次污染。附图说明图1是本专利技术实施例中不同PDMS-PMMA质量比下制得的超疏水膜,其膜表面水静态接触角(WCA)与纺丝液粘度(Viscosity)的变化关系图。具体实施方式下面将对本专利技术作进一步说明。实施例1:一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,:该方法的具体步骤为:A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)作为原料;B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为1:2,然后将混合容器的温度达到65℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2.5h,完成后将混合液放置到温度为24℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推进泵上,确定静电纺丝的参数后,启动静电纺丝装置对电纺丝溶液进行静电纺丝,完成静电纺丝后制成二甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷超疏水膜;其中所述静电纺丝的参数包括:施加电压12kV,接收距离14cm,推进速度1.3mLh-1。实施例2:一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,:该方法的具体步骤为:A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)作为原料;B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为1:1.5,然后将混合容器的温度达到55℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2h,完成后将混合液放置到温度为21℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推进泵上,确定静电纺丝的参数后,启动静电纺丝装置对电纺丝溶液进行静电纺丝,完成静电纺丝后制成二甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷超疏水膜;其中所述静电纺丝的参数包括:施加电压9kV,接收距离14cm,推进速度0.7mLh-1。实施例3:一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,:该方法的具体步骤为:A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)作为原料;B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为1:1,然后将混合容器的温度达到60℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续3h,完成后将混合液放置到温度为23℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推进泵上,确定静电纺丝的参数后,启动静电纺丝装置对电纺丝溶液进行静电纺丝,完成静电纺丝后制成二甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷超疏水膜;其中所述静电纺丝的参数包括:施加电压10.5kV,接收距离12cm,推进速度1.0mLh-1。实施例4:一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,:该方法的具体步骤为:A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯(PDMS)和二甲基硅氧烷(PMMA)作为原料;B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为3:2,然后将混合容器的温度达到50℃℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2.8h,完成后将混合液放置到温度为25℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:/nA、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷作为原料;/nB、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为(1~3):(1~2),然后将混合容器的温度达到50℃~70℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2~3h,完成后将混合液放置到温度为20℃~25℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;/nC、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推进泵上,确定静电纺丝的参数后,启动静电纺丝装置对电纺丝溶液进行静电纺丝,完成静电纺丝后制成二甲基硅氧烷/二甲基硅氧烷超疏水膜;其中所述静电纺丝的参数包括:施加电压8~13kV,接收距离8~16cm,推进速度0.6~1.5mLh

【技术特征摘要】
1.一种基于静电纺丝制备PDMS-PMMA超疏水膜的方法,其特征在于,该方法的具体步骤为:
A、选取原料:选取聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷作为原料;
B、制备电纺丝溶液:将聚甲基丙烯酸甲酯和二甲基硅氧烷加入到混合容器内,所述两者之间的质量比例为(1~3):(1~2),然后将混合容器的温度达到50℃~70℃,在该温度条件下,采用磁力搅拌器对混合液进行搅拌,持续2~3h,完成后将混合液放置到温度为20℃~25℃的环境下,直至其冷却至环境温度后,完成电纺丝溶液的制备;
C、制备聚甲基丙烯酸甲酯/二甲基硅氧烷超疏水膜:将电纺丝溶液注入到静电纺丝装置的注射器中,并将注射器安装到推...

【专利技术属性】
技术研发人员:王玉梅胡建强郭力杨士钊徐新王艺臻
申请(专利权)人:中国人民解放军空军勤务学院
类型:发明
国别省市:江苏;32

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