【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种空气中亲水-疏油涂层的制备方法，属于功能材料制备。
技术介绍
1、含油废水具有水量多、水质复杂、难生物降解等多种特点，会给周边环境带来较大危害，因此，需要采用膜分离材料对含油废水进行油水分离处理。
2、亲水-疏油涂层可以根据水滴和油滴在其表面的润湿性不同，在进行油水分离时可做到“除油过水”，较市面常见的“除水过油”分离材料具有更好的抗油污性能，更高的通量，更适合处理含油废水。
3、目前亲水-疏油涂层在处理含油废水时，采用的疏油方式主要有两种，其中一种是水下疏油：如，中国专利cn114405287a中先原位构建亲水性聚合物水凝胶层，再在亲水性聚合物水凝胶层表面接枝亲水性聚合物刷而获得的亲水和水下疏油涂层，然而在实际应用中，由于涂层本身并不具有疏油性，只是将大量的水吸收到粗糙的表面，从而减少与油的接触面积，降低油的附着力，这类膜使用时环境受限，抗油污性能弱，分离效率低下；另一种是空气中疏油，如，中国专利cn109825179a中将水性氟碳表面活性剂、聚醚改性有机硅流平剂、分散剂、增稠剂、去离子水和亲水性气相二氧化硅纳米颗粒和硅微粉进行搅拌，然后加入水性树脂搅拌制成的涂层，但这种方式制备复杂，抗油污能力弱。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述问题，本专利技术的目的是提供一种制备方法简单、化学稳定性好、抗油污能力强的空气中亲水-疏油涂层的制备方法。
2、为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
3、一种空
4、a)将硅烷偶联剂加入到乙醇中，使之混合均匀，得到溶液a；
5、b)先将全氟辛酸和氢氧化钠加入乙醇中，使之混合均匀，得到全氟辛酸钠乙醇溶液，再将至少两种粒径的同类型亲水性纳米颗粒加入全氟辛酸钠乙醇溶液中，使之混合均匀，得到溶液b；
6、c)将氟表面活性剂和至少两种粒径的同类型亲水性纳米颗粒加入乙醇中，使之混合均匀，得到溶液c；
7、d)先将步骤b)中得到的溶液b与步骤c)中得到的溶液c混合均匀，得到溶液d，再将步骤a)中得到的溶液a缓慢滴加至溶液d中，得到悬浮液e；
8、e)将悬浮液e喷涂于基材表面，并在55～65℃下干燥1～3小时，得到空气中亲水-疏油涂层。
9、一种实施方案，步骤a)中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基硅基)丙胺、二乙氧基二甲基硅烷中的至少一种。
10、一种实施方案，步骤a)中，硅烷偶联剂：乙醇的质量比为1:(15～30)。
11、一种实施方案，步骤b)中，全氟辛酸：氢氧化钠的质量比为10:1；全氟辛酸：亲水性纳米颗粒的质量比为1:(6～10)；全氟辛酸：乙醇的质量比为1:(20～30)。
12、一种实施方案，步骤c)中，氟表面活性剂：亲水性纳米颗粒的质量比为1:(1～2.5)；氟表面活性剂：乙醇的质量比为1:(4～12)。
13、一种实施方案，步骤c)中，所述氟表面活性剂为两性氟碳表面活性剂，优选杜邦capstone fs-50。
14、一种实施方案，步骤b)和步骤c)中，所述亲水性纳米颗粒为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛中的任意一种。
15、一种实施方案，步骤b)和步骤c)中，不同粒径的亲水性纳米颗粒的质量皆相同。
16、一种实施方案，步骤b)和步骤c)中，所述亲水性纳米颗粒的粒径范围为10～500nm，优选10～100nm。
17、一种实施方案，步骤d)中，溶液b：溶液c的质量比为1:(1～1.5)，优选1:(1～1.2)；溶液a：溶液d的质量比为1:(1～1.5)，优选1:(1.2～1.4)。
18、一种实施方案，步骤e)中，利用喷枪将悬浮液e喷涂于基材表面，喷涂的压力为0.2～0.8mpa，喷涂距离为10～20cm，喷枪的喷嘴内径为0.3～2μm。
19、一种实施方案，步骤e)中，所述基材包括但不限于玻璃载玻片、碳化硅膜。
20、与现有技术相比，本专利技术具有如下显著性有益效果：
21、1、本专利技术先将全氟辛酸钠乙醇溶液与亲水性纳米颗粒混合制得溶液b，将氟表面活性剂、亲水性纳米颗粒与乙醇混合制得溶液c，然后将溶液b与溶液c混合制得溶液d，再将由硅烷偶联剂和乙醇混合而得的溶液a与溶液d混合制得悬浮液e，最后将悬浮液e喷涂于基材表面得到空气中亲水-疏油涂层，其中，悬浮液e中的不同粒径的亲水性纳米颗粒表面含有大量的亲水性羟基，可以在基材表面构建粗糙结构，同时，在硅烷偶联剂的作用下以及钠离子键的作用下，含氟材料(全氟辛酸和氟表面活性剂)结合在亲水性纳米颗粒表面，使其产生疏油特性，而亲水性纳米颗粒表面剩下的羟基仍表现出较好的亲水性能，如此减小涂层表面能中的色散分量，增大涂层表面能中的极性分量，使得制得的涂层具有优异的亲水疏油性、耐酸碱性能、耐盐性能和抗油污性能，可用于油水分离领域；
22、2、本专利技术仅需将料液进行简单的混合即可制得溶液a、溶液b、溶液c、溶液d和悬浮液e，制备方法简单，条件温和，适用于规模化生产。
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1.一种空气中亲水-疏油涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基硅基)丙胺、二乙氧基二甲基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，硅烷偶联剂：乙醇的质量比为1:(15～30)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，全氟辛酸：氢氧化钠的质量比为10:1；全氟辛酸：亲水性纳米颗粒的质量比为1:(6～10)；全氟辛酸：乙醇的质量比为1:(20～30)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤c)中，氟表面活性剂：亲水性纳米颗粒的质量比为1:(1～2.5)；氟表面活性剂：乙醇的质量比为1:(4～12)。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)和步骤c)中，所述亲水性纳米颗粒为二氧化硅、碳化硅、二氧化钛中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)和步骤c)中，所述亲水性纳米颗粒的粒径范围为
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤d)中，溶液B：溶液C的质量比为1:(1～1.5)；溶液A：溶液D的质量比为1:(1～1.5)。
...【技术特征摘要】
1.一种空气中亲水-疏油涂层的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，所述硅烷偶联剂为3-氨基丙基三乙氧基硅烷、双(3-三甲氧基硅基)丙胺、二乙氧基二甲基硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤a)中，硅烷偶联剂：乙醇的质量比为1:(15～30)。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于：步骤b)中，全氟辛酸：氢氧化钠的质量比为10:1；全氟辛酸：亲水性纳米颗粒的质量比为1:(6～10)；全氟辛酸：乙醇的质量比为1:(20～30)。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡鑫宇，饶品华，李莉，尹航，王金杰，刘阳，方民锋，严丽丽，李光辉，张文启，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：
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