[发明专利]疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜和复合疏水亲油分离材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜和复合疏水亲油分离材料的制备方法，通过在高分子溶液中加入稳定剂，稳定高速搅拌后得到的乳液，借助溶剂的挥发制成了疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜。将乳液浇铸到不同基底上，可得到复合疏水亲油分离材料。薄膜中的微米级孔结构增加了表面的粗糙度，纳米级和或微米或亚微米级孔道，使薄膜呈现疏水性，从而能够实现对乳化油水的高效分离。本发明解决了普通高分子分离膜热稳定性差、不耐酸碱、抗污染能力差、机械强度差等问题，具有较高的分离效率和通量，且其制备工艺操作简单易行，可应用于制备厚度可控、均匀平整同时具有较高力学强度的大面积分离膜。

技术领域

本发明属于高分子材料的制备，涉及一种疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜和复合疏水亲油分离材料的制备方法。

背景技术

工业生产过程中产生的乳化油水排放量大，成分复杂，严重危害水体环境和人类健康,因此必须对乳化油废水进行处理，去除其中的乳化油。但是，采用传统处理方法分离效果和效率均较低。随着膜分离法在过滤、分离、纯化等方面的广泛应用，乳化油水膜分离逐渐引起了人们的高度关注。但分离膜在机械强度、抗污染能力、热稳定性等诸多方面的不足，限制其广泛应用的可能。

POSS是一类有确定结构组分和良好性能的无机纳米材料，具有耐热性、阻燃性、低介电性和良好的力学性能等。POSS顶点键接有机基团，使其具有反应活性，可以形成不同拓扑结构的新型有机-无机杂化材料，是近年来的研究热点。POSS聚合物可以通过链段之间非共价键作用自组装成稳定且形貌丰富的组装体，为材料的研究提供了新的思路。

聚甲基丙烯酸酯是一类具有优异性能和低廉价格的高分子材料，质地较轻且容易成型，易溶于有机溶剂，可以形成具有良好机械强度的薄膜，具有耐腐蚀性和耐老化性等性能，被广泛应用于汽车材料和电子器件等方向。

近年来，制备多孔聚合物材料常使用结构、孔径可调节的模版法。乳液模版法制备多孔材料的成本比较低，而且制备工艺简单，在制备过程中仅通过溶剂挥发就可以去除模版，获得结构可控的多孔材料，被广泛应用到过滤材料和吸声材料等方向。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜和复合疏水亲油分离材料的制备方法，依照此工艺制备的多孔膜对油浸润效果好、热稳定性及耐酸碱稳定性好，可用于油水包括乳化油水的分离，并且该疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜制备工艺简捷，易于批量化制备，成本低，从而克服了现有技术中的不足。同时，可以将此乳液浇铸到不同基底上，可获得复合疏水亲油分离材料。

技术方案

一种无皂乳液模板法制备疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：配制浓度范围为5-15mg/mL的POSS聚合物的溶液，将其与同样体积水溶液混合，经高速剪切后，制备出稳定的水/油型乳液；

所述的POSS聚合物聚合度为100-350，分子量为50000-150000g/mol；

所述的高速剪切转速为10000-18000r/min；

步骤2：将乳液浇铸至表面皿，在室温下自然干燥，蒸发溶剂后得到多孔疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜；

所述制得的疏水亲油自支撑膜高分子多孔膜平均孔径为1-10μm。

一种乳液浸渍法制备复合疏水亲油分离材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

步骤1：配制浓度范围为5-15mg/mL的POSS聚合物的溶液，将其与同样体积水溶液混合，经高速剪切后，制备出稳定的水/油型乳液；

所述的POSS聚合物聚合度为100-350，分子量为50000-150000g/mol；