【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及疏水膜材料，具体为一种多功能复合型疏水膜及其制备方法。
技术介绍
1、疏水膜是一种特殊的膜材料，其表面具有疏水性，排斥水分子而允许气体或其他液体通过。疏水膜的基本原理基于其表面的低表面能特性，使得水分子在膜表面形成较大的接触角，从而难以润湿和渗透，这种特性使得疏水膜可以用于处理工业废水、净化空气、淡化海水等，在液体-气体分离、水处理、空气净化等领域有着广泛的应用。
2、疏水膜的制备材料主要有聚丙烯、聚偏氟乙烯、聚乙烯和聚四氟乙烯等材料，而传统的制膜工艺有非溶剂致相分离、热致相分离以及熔融-拉伸等。中国专利申请cn101531764a公开了一种超疏水聚丙烯薄膜及其制备方法，通过往聚丙烯溶液中添加丙酮的方法制得聚丙烯薄膜，利用丙酮诱导聚丙烯溶液产生微相分离，形成不规则的结构，从而获得超疏水表面，制备得到的该聚丙烯薄膜的表面为孔状结晶的网络类鸟巢结构，疏水性能较好，但其制备过程可控性较差、稳定性一般。静电纺丝法所制备出来的膜具有更好的可控性。近年来，通过静电纺丝技术制备膜材料获得了广泛的关注。中国专利申请cn103263856a公开了一种膜蒸馏用静电纺丝疏水纳米纤维多孔膜的制备方法，将疏水性功能聚合物材料溶于溶剂中，得到聚合物纺丝溶液，进行静电纺丝得到疏水纳米纤维多孔膜，再进行热处理，得到膜蒸馏用静电纺丝疏水纳米纤维多孔膜，但该多孔膜的水接触角仅为120-135°，仍然存在膜表面易润湿的缺点。中国专利申请cn105413488a公开了一种超疏水膜的制备方法，将疏水性有机高分子材料和纳米颗粒溶于有机溶剂中，经过
技术实现思路
1、（一）解决的技术问题
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种多功能复合型疏水膜及其制备方法，提供了一种稳定性好、具有优良疏水性的疏水膜。
3、（二）技术方案
4、为了实现上述目的，本专利技术公开了一种多功能复合型疏水膜的制备方法，包括如下步骤：
5、步骤一、将纳米二氧化硅超声分散到乙醇溶液中，分散均匀后，加入γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，使用盐酸溶液调节ph为4，搅拌混合，发生反应，反应结束后，抽滤，分别使用无水乙醇和去离子水洗涤，在80℃干燥12h，得到烯基化二氧化硅；
6、步骤二、将羟基多壁碳纳米管超声分散到四氢呋喃中，分散均匀后，加入三乙胺，在氮气氛围中，加入2-溴异丁基酰溴，搅拌混合，发生反应，反应结束后，离心，使用甲醇洗涤，在60℃干燥12h，得到改性碳纳米管；
7、步骤三、将改性碳纳米管、氯化亚铜、全氟辛基乙基丙烯酸酯、烯基化二氧化硅、四氢呋喃混合均匀，氮气氛围中，加入1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺，发生反应，反应结束后，离心，使用四氢呋喃洗涤，在60℃真空干燥12h，得到改性复合料；
8、步骤四、将n,n-二甲基甲酰胺和丙酮混合均匀，加入聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物混合均匀，加入改性复合料，搅拌混合2-5h后，静置脱泡，得到纺丝液，将纺丝液加入到纺丝机中进行静电纺丝，形成纤维，沉积在涤纶网基衬上，得到多功能复合型疏水膜。
9、优选地，所述步骤一中，所述纳米二氧化硅、乙醇溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:1800-2100:18-35。
10、优选地，所述步骤一中乙醇溶液由体积比为1:1的无水乙醇和去离子水组成。
11、优选地，所述步骤一中反应的温度为65-75℃，反应的时间为4-6h。
12、优选地，所述步骤二中，所述的羟基多壁碳纳米管、四氢呋喃、三乙胺、2-溴异丁基酰溴的质量比为100:4500-5000:152-180:135-175。
13、优选地，所述步骤二中反应过程中，先在0℃反应4h，再在25℃反应36-48h。
14、优选地，所述步骤三中，所述改性碳纳米管、氯化亚铜、全氟辛基乙基丙烯酸酯、烯基化二氧化硅、四氢呋喃、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺的质量比为100:55-65:680-720:25-42:6500-8000:300-350。
15、优选地，所述步骤三中反应的温度为65-75℃，反应的时间为48-54h。
16、优选地，所述步骤四中，所述n,n-二甲基甲酰胺、丙酮、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性复合料的质量比为360-420:90-105:100:5-18。
17、优选地，所述步骤四中静电纺丝过程中，针头和接收滚筒之间的距离为12-18cm，纺丝电压为15-18kv，纺丝的时间为12-18h，纺丝液的推进速度为1.2-1.5ml/h。
18、一种采用所述的多功能复合型疏水膜的制备方法制备得到的多功能复合型疏水膜。
19、（三）有益的技术效果
20、本专利技术中使用γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷对纳米二氧化硅进行改性处理，在纳米二氧化硅表面引入烯基，得到烯基化二氧化硅，使用2-溴异丁基酰溴对羟基多壁碳纳米管进行改性，在碳纳米管表面引入atrp引发点，得到改性碳纳米管。改性碳纳米管表面的溴引发基团引发全氟辛基乙基丙烯酸酯、烯基化二氧化硅聚合，得到改性复合料，使用聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物作为膜材料，加入改性复合料，通过静电纺丝形成纤维，沉积在涤纶网基衬上，得到多功能复合型疏水膜。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
22、（1）本专利技术中对纳米二氧化硅和羟基多壁碳纳米管进行改性，有效改善了二者的分散性，能够均匀的分散在基体中，有效避免了团聚。聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物作为基材，具有良好的机械强度和韧性，改性碳纳米管和烯基化二氧化硅与聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物的协同作用，引入无机-有机纳米杂化材料可以实现膜表面的微观多维粗糙度，而低表面能聚合物又可有效地降低膜材料的表面能，膜表面具有更低的表面能和更粗糙的结构，增强了疏水性能，接触角增大。全氟辛基乙基丙烯酸酯结构中的氟原子具有较低的表面能，能够显著降低膜的表面能，具有优异的疏水性和疏油性，进一步提高了膜材料的疏水性能，且全氟辛基乙基丙烯酸酯具有良好的化学稳定性，能够耐受多种化学物质的侵蚀，和无机材料协同作用，增强膜的化学稳定性，使其在各种环境下都能保持稳定的性能。
23、（2）本专利技术中通过静电纺丝技术制备，纤维结构有利于形成超疏水表面。疏水膜中，全氟辛基乙基丙烯酸酯的氟碳链会倾向于向膜表面迁移并排列整齐，使得改性填料在膜表面形成了微纳结构，增加膜表面的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述纳米二氧化硅、乙醇溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:1800-2100:18-35。
3.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中反应的温度为65-75℃，反应的时间为4-6h。
4.根据权利要求1所述的多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述的羟基多壁碳纳米管、四氢呋喃、三乙胺、2-溴异丁基酰溴的质量比为100:4500-5000:152-180:135-175。
5.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二中反应过程中，先在0℃反应4h，再在25℃反应36-48h。
6.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述改性碳纳米管、氯化亚铜、全氟辛基乙基丙烯酸酯、烯基化二氧化硅、四氢呋喃、1,1,4,7,10,10-六甲基三亚乙基四胺的质
7.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤三中反应的温度为65-75℃，反应的时间为48-54h。
8.根据权利要求1所述的多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤四中，所述N,N-二甲基甲酰胺、丙酮、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物、改性复合料的质量比为360-420:90-105:100:5-18。
9.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤四中静电纺丝过程中，针头和接收滚筒之间的距离为12-18cm，纺丝电压为15-18kV，纺丝的时间为12-18h，纺丝液的推进速度为1.2-1.5mL/h。
10.一种采用权利要求1-9任一项所述多功能复合型疏水膜的制备方法制备得到的多功能复合型疏水膜。
...【技术特征摘要】
1.一种多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，所述纳米二氧化硅、乙醇溶液、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷的质量比为100:1800-2100:18-35。
3.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤一中反应的温度为65-75℃，反应的时间为4-6h。
4.根据权利要求1所述的多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二中，所述的羟基多壁碳纳米管、四氢呋喃、三乙胺、2-溴异丁基酰溴的质量比为100:4500-5000:152-180:135-175。
5.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤二中反应过程中，先在0℃反应4h，再在25℃反应36-48h。
6.根据权利要求1所述多功能复合型疏水膜的制备方法，其特征在于：所述步骤三中，所述改性碳纳米管、氯化亚铜、全氟...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘艺嫱，魏安，
申请(专利权)人：湖南屹桉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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