System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用技术_技高网

一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用技术

技术编号:40664995 阅读:4 留言:0更新日期:2024-03-18 18:59
本发明专利技术公开了一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用。该方法首先合成线性聚氨酯聚合物,然后向其中加入三官能团氮丙啶基交联剂并混合均匀。之后以涤纶织物为基材,在纤维表面涂覆上述混合溶液,并加热导致羧基与氮丙啶基发生反应得到纤维表面的聚氨酯凝胶涂层,改性涤纶织物表现出超亲水、水下超疏油的性能。还可以通过改变线性聚合物的浓度,得到聚氨酯水凝胶‑涤纶织物复合膜。通过本发明专利技术所述方法获得的聚氨酯水凝胶改性涤纶织物以及复合膜具有涂层粘结强度高、抗油污、抗酸碱、耐磨擦、高分离效率等优点,是同时具备分离四种不同表面活性剂稳定的水包油乳液和高极性的油包水乳液分离的油水分离材料,在含油废水、海中溢油、油中除水等领域具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用,并将其应用于油水混合物和油水乳液分离处理领域。


技术介绍

1、随着工业发展和环境保护需求的增加,油水分离技术在多个领域变得越来越重要,如海洋石油泄漏处理、化工废水处理等。聚酯(pet)织物因其良好的机械性能、耐磨性和经济性被广泛应用于过滤和分离领域。然而,pet织物的亲水性不足限制了其在油水分离应用中的性能。为解决这一问题,本研究旨在通过表面涂层改性pet织物,以提高其亲水性和油水分离效果。但是,由于pet上的附着力较弱,涂层很容易从基材上脱落,导致表面功能特性的丧失。因此,提高涂层和基材之间的粘合强度是必要的。

2、阳离子-π相互作用是π系统中带正电的阳离子和带负电的电子云之间的相互作用。最近,这种与氢键一样强的相互作用,引起了科学界的广泛关注。它已被应用于多个研究领域,如化学、材料科学、生物学和综合领域。特别是,阳离子-π相互作用被用于水下粘合材料。该相互作用能够有效提高苯基基材与带阳离子基团的涂层之间的粘结强度。

3、此外,聚氨酯以其良好的力学性能、耐化学性能和成膜性能,广泛应用于表面改性涂层的制备。此外,由于聚氨酯组分的可调性,可以通过在聚氨酯链段中引入不同基团,达到基材表面定向改性的目的。

4、本专利技术公开了一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用。该方法制备的聚氨酯水凝胶涂层,通过阳离子-π相互作用的物理交联以及羧基与氮丙啶基间的化学交联形成双交联网形成力学性能优异的凝胶体系。水凝胶表面改性的涤纶织物具有耐磨擦、耐酸碱、抗油污、高分离效率等优点,制备出的聚氨酯水凝胶-涤纶织物复合膜对不同类型表面活性剂制备的水包油乳液具有较高的分离效率。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是,针对油水混合物、不同类型的水包油乳液、油包水乳液等含油废水分离难度大的问题,提供一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用,该方法以涤纶织物为基材,在其表面涂覆合成的线性聚氨酯和三官能团氮丙啶基交联剂的共混溶液,经过加热交联得到聚氨酯水凝胶表面改性的超亲水涤纶织物。聚氨酯水凝胶涂层中的季铵盐阳离子能够与涤纶基材中的苯环形成阳离子-π相互作用,增强涂层与涤纶织物之间的粘结强度。通过本专利技术所述获得的聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物具有抗油污性能、耐酸碱性能、耐摩擦性能、高分离效率性能等优点,用于不同类型含油废水的处理。

2、本专利技术所述的一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的方法,按下列步骤进行:

3、a、将0.002-0.007mol分子量400-2000的聚乙二醇和0.004mol二羟甲基丁酸在真空干燥箱温度110℃分别进行干燥除水2h;

4、b、将步骤a干燥后的聚乙二醇、0.002mol二羟甲基丁酸和0.002-0.007mol双(2-羟乙基)二甲基氯化铵与20-25ml溶剂n,n-二甲基甲酰胺混合,在温度50-80℃干燥惰性气体氮气保护下搅拌20-30min,然后加入13-18μl催化剂二月桂酸二丁基锡,并逐渐滴加0.013-0.16mol甲苯二异氰酸酯,反应3h,得到线性聚氨酯预聚体溶液;

5、c、将步骤b得到的线性聚氨酯预聚体溶液中加入溶于含3-6ml n,n-二甲基甲酰胺的0.002mol二羟甲基丁酸混合液,在干燥惰性气体氮气保护下发生扩链反应,持续反应2h,得到线性的聚氨酯聚合物溶液;

6、d、将步骤c得到的线性聚氨酯溶液稀释至10wt%,并与1.0wt%的三官能团氮丙啶基交联剂均匀共混,然后将清洗干净的涤纶织物浸泡在混合溶液中2-4min中,直至涤纶织物被混合溶液全部润湿,取出后在烘箱中温度80℃烘干3h,得到聚氨酯水凝胶表面改性的涤纶织物。

7、所述方法获得的聚氨酯水凝胶表面改性的涤纶织物在制备分离油水混合物、水包油乳液以及油包水乳液中的应用。

8、本专利技术所述的一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的制备方法及应用,与现有技术相比有以下创新性:

9、1.本专利技术通过三官能团氮丙啶基交联剂使线性阳离子型聚氨酯交联起来,得到新型的聚氨酯水凝胶。

10、2.本专利技术通过利用阳离子-π相互作用形成物理交联和化学键形成化学交联制备出聚氨酯水凝胶涂层,其化学稳定性能优异,改性的聚氨酯水凝胶表面改性的涤纶织物表现出良好的亲水性能。

11、3.通过本专利技术所述方法获得的得到聚氨酯水凝胶表面改性的涤纶织物能够对油水混合物、不同表面活性剂制备的水包油乳液、油包水乳液具有较高的分离效率。

12、4.本专利技术在对原材料改性过程中,对涤纶织物的其他性能不会产生消极影响,反而通过能够通过传递纤维之间的应力,从而提高织物的力学性能。

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【技术保护点】

1.一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的方法,其特征在于按下列步骤进行:

2.根据权利要求所述方法获得的聚氨酯水凝胶表面改性的涤纶织物在制备分离油水混合物、水包油乳液以及油包水乳液中的应用。

【技术特征摘要】

1.一种聚氨酯水凝胶表面改性涤纶织物的方法,其特征在于按下列步骤进行:

2.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:艾克热木·牙生阿拉巴提·艾尔肯马鹏程
申请(专利权)人:中国科学院新疆理化技术研究所
类型:发明
国别省市:

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