一种油水分离材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种油水分离材料及其制备方法，所述油水分离材料包括骨料和包覆骨料的亲油疏水性树脂膜，所述亲油疏水性树脂膜为包括氟、硅、硫中一种或几种的改性树脂形成的薄膜；所述油水分离材料具有微纳复合结构；所述油水分离材料还包括添加剂，所述添加剂的粒径为0.015-0.020μm，所述添加剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100；所述添加剂为硅微粉和/或氧化铝粉。本发明专利技术所述油水分离材料具有超疏水超亲油的性能，油水分离效果好，本发明专利技术利用反应性覆膜技术制备所述油水分离材料，骨料与树脂膜之间粘结力强，在使用过程中树脂膜不易脱落。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水处理
，具体涉及一种具有超疏水和超亲油的多孔性油水分离材料。
技术介绍
油料中含有的游离水，不仅影响油料的品质，而且城市和工业生产排放的含油污水是环境的严重污染源，因而，寻找经济耐用、效率优良的油水分离方法是工业生产、城市生活亟待解决的课题。目前，油水分离
中应用较多的是装备复杂、能耗较高的油水分离器。因此能够找到一种既经济实用，又能够连续除掉油中的水，是过滤行业的重要课题。中国专利文献CN101586024A公开了一种采油用覆膜颗粒及压裂支撑剂，该覆膜颗粒包含骨料颗粒和包覆于骨料颗粒表面的透油阻水薄膜，其根据增强水的表面张力并破坏油的表面张力的原理制备而成，该覆膜颗粒表面，水的表面张力增大，聚集成液滴状，不易通过压裂支撑剂，因而本专利技术的覆膜颗粒及其压裂支撑剂在常规大气压下透油阻水，在加压情况下透油阻力明显小于透水阻力，从而，在采油工业中，有效的降低了出水量，提高了油产量。根据该文献的记载水在上述覆膜颗粒中渗透慢且量少，表明该覆膜颗粒在一定程度上降低了原有覆膜颗粒的亲水性，其静态下具有一定的阻水作用，在油水分离的应用中，需在静态下进行油水分离，且分离时间长，油水分离量小，并且分离出的油中还会含有一定量的水，无法实现油和水的完全分离。特别是在大量含油污水的处理中，污水厂的废水处理是在一个动态的环境下进行的，由于该覆膜颗粒的选择性有限，其油、水的粘附力基本一致，当含油污水以一定的流速经过覆膜颗粒时，只有一小部分油会渗到覆膜颗粒下，其余部分会被水流带走，因此该覆膜颗粒完全不能适用于现有的含油污水处理。目前实现油水分 离的油水分离网膜或油水分离网主要是通过改变油和水的接触角来实现的，中国专利文献CN100344341C公开了一种超疏水/超亲油的油水分离网，主要是将由不锈网、铜、铁、钛、铝等金属纤维形成的织物网或由涤纶、尼龙、维纶等纤维形成的织物网浸入全氟基硅氧烷中，制成表面覆盖一薄层聚全氟烷基硅氧烷膜的超疏水/超亲油的油水分离网，该金属网制备方法复杂，需要多次浸泡，固化温度较高，并且聚全氟烷基硅氧烷与织物网之间基本上属于物理粘连，使用过程中聚全氟烷基硅氧烷膜容易从网格上脱落，很难重复使用。制备过程中用到大量有毒的有机溶剂，造成严重污染。在处理大量的含油废水时，由于单层油水分离网作用效果有限，往往需要使用多层分离网共同作业，大面积推广使用成本高。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是现有技术中的油水分离材料有机化合物薄膜易脱落，制备方法复杂，成本高的问题，进而提供一种粘结牢固，制备方法简单、成本低的油水分离材料。为此，本专利技术采取的技术方案为:本专利技术提供了一种油水分离材料，包括骨料和包覆骨料的亲油疏水性树脂膜，所述亲油疏水性树脂膜为包括氟、硅、硫中一种或几种的改性树脂形成的薄膜。所述油水分离材料具有微纳复合结构。所述油水分离材料还包括添加剂，所述添加剂的粒径为0.015-0.020 μ m,所述添加剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100。所述添加剂为无机填料粒子。所述无机填料粒子为硅微粉和/或氧化铝粉。所述亲油疏水性树脂膜中加入有固化剂，所述固化剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为50-90:100 ;和/或所述油水分离材料还包括分散剂，所述分散剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为 1-50:100。所述亲油疏水性树脂膜与所述骨料的质量比为1-30:100,所述骨料为陶粒、石英砂和砾石中的一种或几种，所述骨料的粒径为0.074-1.18mm。 本专利技术还提供了一种权利要求1-7任一所述的油水分离材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤:(I)向骨料中加入亲油疏水性树脂，并搅拌均匀，使树脂在骨料表面覆膜，所述树脂与所述骨料的质量比为1-30:100 ；(2)向骨料-树脂的混合料中加入固化剂，并搅拌均匀，使包覆在骨料表面的树脂开始固化，所述固化剂与所述亲油疏水性树脂的质量比为50-90:100 ；(3)固化成型；(4) 400-600°C下煅烧2min，使固体形成微纳复合结构，得到最终产品。优选地，所述步骤(3)为固化完成后得到的混合物经破碎、筛分得到覆膜颗粒。优选地，所述步骤(3)为所述步骤(2)加入固化剂的所述混合料搅拌均匀后，加入到预设的模具中，100°c下加压固化形成所需形状的产品。所述步骤(I)中还包括加入添加剂并搅拌均匀的步骤，所述添加剂与所述亲油疏水性树脂的质量比为1-50:100。所述步骤(2)中还包括加入分散剂并搅拌均匀的步骤，所述分散剂与所述亲油疏水性树脂的质量比为1-50:100。与现有技术相比，本专利技术的油水分离材料具有如下优点:(I)本专利技术的油水分离材料使用亲油疏水树脂膜，使得本专利技术的油水分离材料具有亲油疏水的性能，实现油水分离，其中含氟、硅、硫等元素的树脂其表面能较低，具有亲油疏水的特性。(2)本专利技术的油水分离材料表面具有微纳复合结构，可以增强材料的亲油疏水性能，并且具有一定的自清洁性能。(3)本专利技术中的树脂膜中还包括粒径为0.015-0.020 μ m的粉体添加剂，进一步增强了本专利技术油水分离材料具有的微纳复合结构，从而进一步加强了材料的疏水性能。(4)在制备油水分离材料的过程中，通过选择不同的骨料粒径范围，实现调节油水分离材料中骨料之间的孔隙，从而达到不同状态的油水分离的目的，例如处理含游离态油的污水时选择粒径相对较大孔隙相对较大的油水分离材料；处理分散态或乳化态的含油污水时宜选择粒径相对较小空隙相对较小的油水分离材料。(5)本专利技术的油水分离材料不仅能够亲油疏水，而且对油的粘滞力远远高于水，同时油的前进角要远远高于水。当水接触到分离材料时，接触角作用和粘附力作用促使水很快滚走，而油一旦接触到分离材料由于粘结力高，分离材料直接将其粘住，通过对油小的接触角和大的粘附力实现透油，从而实现很好的油水分离效果。(6)本专利技术的骨料与树脂膜之间采用反应性覆膜技术，骨料与树脂膜之间粘结力强，在使用过程中树脂膜不易脱落。(7)本专利技术 中骨料强度高，油水分离材料抗老化性能好。(8)本专利技术制备方法简单，并采用沙漠中的风积沙为原材料，成本低，适于工业应用。(9)采用本专利技术公开的制备方法，制备出具有不同形状的油水分离材料，以满足不同情况的使用要求。具体实施例方式实施例1将IOOg粒径为0.074-0.085mm的石英砂加到混砂机中搅拌，再向石英砂中加入IOg氟改性环氧树脂并搅拌均匀形成混合料，使氟改性环氧树脂在石英砂表面覆膜，然后加入0.1g粒径为0.015-0.020微米的硅微粉，并搅拌均匀，使硅微粉粘附在氟改性环氧树脂上，然后加入7g固化剂酚醛胺搅拌均匀，以促进氟改性环氧树脂的固化，在上述混合料结块成团前再加入2g分散剂石蜡继续搅拌，以减少粘连。常温固化完全后，得到的混合物经破碎、筛分后得到覆膜颗粒，将所述覆膜颗粒在400-60(TC下煅烧2min，使覆膜颗粒表面形成微纳复合结构，形成最终产品。实施例2将IOOg粒径为0.085-1.18mm的陶粒加到混砂机中搅拌，再向石英砂中加入Ig硅改性环氧树脂并搅拌均匀形成混合料，使硅改性环氧树脂在陶粒表面覆膜，然后加入0.4g粒径为0.015-0.020微米的氧化铝粉，并搅拌均匀，使氧化铝粉粘附在硅改性环氧树脂上，然后加入0本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种油水分离材料，包括骨料和包覆骨料的亲油疏水性树脂膜，其特征在于，所述亲油疏水性树脂膜为包括氟、硅、硫中一种或几种的改性树脂形成的薄膜。

【技术特征摘要】
1.一种油水分离材料，包括骨料和包覆骨料的亲油疏水性树脂膜，其特征在于， 所述亲油疏水性树脂膜为包括氟、硅、硫中一种或几种的改性树脂形成的薄膜。2.根据权利要求1所述的油水分离材料，其特征在于， 所述油水分离材料具有微纳复合结构。3.根据权利要求1或2所述的油水分离材料，其特征在于， 所述油水分离材料还包括添加剂，所述添加剂的粒径为0.015-0.020 μ m,所述添加剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100。4.根据权利要求3所述的油水分离材料，其特征在于， 所述添加剂为无机填料粒子。5.根据权利要求4所述的油水分离材料，其特征在于， 所述无机填料粒子为硅微粉和/或氧化铝粉。6.根据权利要求5所述的油水分离材料，其特征在于， 所述亲油疏水性树脂膜中加入有固化剂，所述固化剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为50-90:100 ;和/或 所述油水分离材料还包括分散剂，所述分散剂与所述亲油疏水性树脂膜的质量比为1-50:100。7.根据权利要求1-6任一所述的油水分离材料，其特征在于， 所述亲油疏水性树脂膜与所述骨料的质量比为1-30:100, 所述骨料为陶粒、石英砂和砾石中的一种或几种， 所述骨料的粒径为0.074-1.18_。8.—种权利要求1-7任一所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦升益，王光，胡宝苓，钟毓娟，
申请(专利权)人：北京仁创科技集团有限公司，
类型：发明
国别省市：