[发明专利]一种聚丁二烯膜的疏油改性方法

说明书

本发明涉及一种聚丁二烯膜的疏油改性方法，采用氟化剂浸渍处理二氧化硅纳米颗粒，再通过抽滤法将氟化二氧化硅纳米颗粒负载于聚丁二烯纤维，获得具有双疏性能的多孔聚丁二烯膜材料。本发明提高了聚丁二烯膜的疏油性能，改性后聚丁二烯膜的水、油接触角分别为143°、120°；改性后的聚丁二烯膜不仅表现出稳定的空气流量，而且在含油系统中表现出良好的过滤性能，对含油烟气的截留率达99.5%以上。

技术领域

本发明涉及一种有机膜的改性制备方法，特别是一种聚丁二烯膜的疏油改性制备方法。

背景技术

在化学、石油、钢铁、食品等行业生产过程中，常常会排放一些有机物，形成油性气溶胶，主要为醛、酮、烃、芳香族化合物和酯类等化合物。长期吸入这些含油性气溶胶空气可能会导致一些疾病，如肺损伤，人体免疫力下降，潜在的致癌性等。因此，我们非常有必要从空气中去除油性气溶胶。然而，油具有高粘度和低表面能，使得它们可以容易地渗入过滤材料表面并阻挡大多数过滤材料的孔道。

聚丁二烯（聚丁二烯）以其优异的耐高温性、化学稳定性、疏水性、不粘性、自润滑性能而闻名。这些性能可以应用到很多领域，包括服装用膜，泡点膜和工业烟气过滤。从表面特性来看聚丁二烯的疏水性强，是因为其化学键能高、低表面张力、与其他聚合物的亲和力小的原因。 聚丁二烯膜在工业烟气过滤中可以通过表面疏水性来除去水分，而使气体保持高流速通过。但是，聚丁二烯膜是亲油的，当用于过滤含有油性化合物的气体时，油性气溶胶很容易粘附在膜的表面和孔通道上。因此，聚丁二烯膜过滤含油气体时，会导致膜污染，增加过滤阻力，不适用于有机气溶胶的空气净化过程。这就需要改善其表面的亲油性能。

对有机膜疏水疏油的改性方法主要包括等离子体处理、化学气相沉积、化学刻蚀法等。但是这些过程不易放大，且过程较为复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种型聚丁二烯膜疏油改性的制备方法，得到疏水疏油的聚丁二烯薄膜材料。本发明通过将氟化的二氧化硅附着在聚丁二烯的纤维上来提高膜的疏油性能。该方法工艺简单，制备时间短，易于工业化。

本发明的技术方案如下：

一种聚丁二烯膜的疏油改性方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：将二氧化硅纳米粉末和环己烷通过超声处理得到均一的溶液；在搅拌的过程中加入氟化剂，搅拌持续一段时间后，离心分离；将分离出来的二氧化硅纳米颗粒干燥，得到疏水疏油的氟化二氧化硅纳米颗粒；

步骤二：将步骤一得到的氟化二氧化硅纳米颗粒加入到乙醇中搅拌得到悬浮液，采用抽滤悬浮液的方法将纳米颗粒吸附在聚丁二烯纤维的表面上；然后用乙醇反复冲洗改性后的膜，最后将该聚丁二烯膜放置烘箱内干燥。

其中：

步骤一中氟化剂和环己烷的体积比为1:40-80，二氧化硅纳米粉末的加入量为1-2 g/mL环己烷。所述氟化剂为全氟辛基三氯硅烷、全氟辛基三甲氧基硅烷或全氟癸基丙烯酸酯。

步骤一中加入氟化剂后搅拌持续10-16h，搅拌速率400-600 rpm，

步骤一中离心分离是在10000rpm的条件下离心分离10-20分钟。

步骤一中二氧化硅纳米颗粒在60-80℃的条件下干燥5-10h。

步骤二中氟化二氧化硅纳米粉末的加入量为2-4 g/mL乙醇。

步骤二中抽滤的压力为0.1-0.2MPa。

步骤二中聚丁二烯膜放置烘箱内80-100℃干燥5-10h。