一種P(DVB?VTES)構筑的超疏水無紡布材料的制備方法及其用途與流程

本發明涉及一種p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料的制備方法及其用途，屬環境功能材料制備技術領域。

背景技術：

隨著油類在工業中應用的發展，油污染事件頻發，特別是水環境油污染事件頻繁發生。由于油類在水體中難以被生物降解，去除困難，因而進入環境后具有較強的生物富集性，給人類和海洋生物造成了潛在的威脅，因此，高效快速地去除水中油類污染物具有重要意義。目前常用的水體油污染物清除方法主要有吸附處理、化學法進行分散和沉降處理、微生物降解與現場燃燒等，然而，這些方法有各自的局限性，如處理時間過長，易產生二次污染等。相比而言，材料吸附分離法得益于材料自身快速、高效的吸附性能，而且能循環利用，不產生二次污染，被廣泛應用于油污染處理。將以工業化的無紡布進行超疏水修飾后，作為油水分離膜材料，具有一定的新穎性和實用性。

無紡布是一種不需要紡紗織布而形成的織物，只是將紡織短纖維或者長絲進行定向或隨機排列，形成纖網結構，然后采用機械、熱粘或化學等方法加固而成的非織造布。無紡布具有質輕、柔軟、透氣、無毒、無刺激性、抗菌、抗化學藥劑、物性佳等顯著優點，另外無紡布制品色彩豐富、鮮艷明麗、時尚環保、用途廣泛、美觀大方，圖案和款式都多樣，且質輕、環保、可循環再用，被國際公認為保護地球生態的環保產品。應用于農用薄膜、制鞋、制革、床墊、子母被、裝飾、化工、印刷、汽車、建材；家具等行業；及服裝襯布；醫療衛生一次性手術衣，口罩，帽，床單，酒店一次性臺布；乃至時尚的禮品袋，精品袋，購物袋，廣告袋等等。用途廣泛，經濟實惠，備受人們喜愛。

因此，將價格低廉的無紡布進行簡單的超疏水修飾，制備成超疏水親油的膜材料可大大降低制備成本，且可以將廢棄的無紡布再次利用。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料的制備方法，首先將浸有無紡布的二乙烯苯(dvb)與乙烯基三乙氧基硅烷(vtes)的不同體積比例的混合溶液進行溶劑熱；其次，將反應后的無紡布進行堿催化得到p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布；并通過多種表征手段，揭示復合材料的形貌。

本發明采用的技術方案是：

一種p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料的制備方法，步驟如下：

步驟1、溶劑熱反應：在催化劑存在的條件下，將浸有無紡布且含有二乙烯苯與乙烯基三乙氧基硅烷的混合溶液進行溶劑熱反應；

步驟2、堿催化反應：用堿性溶液浸泡步驟1得到的產物，得到p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料。

步驟1中，所使用的催化劑為偶氮二異丁腈(aibn)。

步驟1中，所述混合溶液的溶劑為乙酸乙酯，所述二乙烯苯、乙烯基三乙氧基硅烷與溶劑的體積比為3:1:66。

步驟1中，所述溶劑熱反應的溫度為80～120℃，反應時間為6～12h。

步驟2中，所使用的堿性溶液為氨水的乙醇溶液，濃度為0.1～2moll^-1。

步驟2中，所述浸泡時間為10～60min。

所制備的p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料用于分離油水混合物，如分離水面的浮油。

有益效果：

(1)本發明所用載體為無紡布，多數無紡布作為包裝材料使用，且回收利用率極低，本發明大大減少了資源浪費。

(2)本發明的疏水修飾劑為無氟的，將價格低廉的dvb與vtes進行交聯聚合，得到穩定的、低表面能的、超疏水親油的粗糙結構。

(3)制得的p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布材料具有快速分離油水混合物，性能穩定、重復利用性好等性能。

(4)本發明的制備方法簡單易行、流程較短、操作易控，適于推廣使用。

附圖說明

圖1為未修飾的無紡布的掃描電鏡圖；

圖2為p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布的掃描電鏡圖；

圖3為p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布的靜態接觸角圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步描述：

實施例1：

以無紡布為載體，以dvb與vtes為疏水修飾劑，經過溶劑熱法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高壓反應釜中，并加入33ml乙酸乙酯，與占總單體質量的2％的催化劑aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱進行溶劑熱10h；自然降溫后，取出修飾后的無紡布，并用無水乙醇進行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃靜置60min，最后50℃烘箱中烘干。

圖1為未修飾的無紡布的掃描電鏡圖，明顯得知，無紡布為無序的纖維層疊而成，且每根纖維表面比較光滑，沒有明顯的粗糙結構。

圖2為p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布的掃描電鏡圖，與圖1相比較，明顯表面變得粗糙，并且粗糙結構的尺寸并未明顯影響無紡布的孔徑。

圖3為p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布的靜態接觸角圖；顯示，水在p(dvb-vtes)構筑的超疏水無紡布表面的靜態接觸角為151°，以具備超疏水的性能。

實施例2：

以無紡布為載體，以dvb與vtes為疏水修飾劑，經過溶劑熱法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高壓反應釜中，并加入33ml乙酸乙酯，與占總單體質量的2％的催化劑aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱進行溶劑熱10h；自然降溫后，取出修飾后的無紡布，并用無水乙醇進行清洗，然后置于2moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃靜置10min，最后50℃烘箱中烘干。

實施例3：

以無紡布為載體，以dvb與vtes為疏水修飾劑，經過溶劑熱法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高壓反應釜中，并加入33ml乙酸乙酯，與占總單體質量的2％的催化劑aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱進行溶劑熱10h；自然降溫后，取出修飾后的無紡布，并用無水乙醇進行清洗，然后置于2moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃靜置10min，最后50℃烘箱中烘干。

實施例4：

以無紡布為載體，以dvb與vtes為疏水修飾劑，經過溶劑熱法。取3mldvb和1mlvtes置于50ml的高壓反應釜中，并加入31ml乙酸乙酯，與占總單體質量的2％的催化劑aibn，充分溶解后，放入80℃烘箱進行溶劑熱12h；自然降溫后，取出修飾后的無紡布，并用無水乙醇進行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃靜置60min，最后50℃烘箱中烘干。

實施例5：

以無紡布為載體，以dvb與vtes為疏水修飾劑，經過溶劑熱法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高壓反應釜中，并加入33ml乙酸乙酯，與占總單體質量的2％的催化劑aibn，充分溶解后，放入120℃烘箱進行溶劑熱6h；自然降溫后，取出修飾后的無紡布，并用無水乙醇進行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃靜置60min，最后50℃烘箱中烘干。