權(quán)利要求

1.親水疏油材料，含有環(huán)氧樹脂1-25重量份、氟化改性胺類固化劑2-20重量份、顆粒3-40重量份、親水助劑0.5-10重量份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的親水疏油材料，所述氟化改性胺類固化劑包括：胺類固化劑30-70重量份、含氟羧酸1-7重量份。 

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的親水疏油材料，其特征在于，所述顆粒分散于分散液中，所述分散液包括：所述3-40重量份顆粒、2-6重量份親水助劑、2-10重量份含氟羧酸、氫氧化鈉和200-500重量份溶劑。 

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的親水疏油材料，用20-40重量份氟表面活性劑替換所述含氟羧酸和氫氧化鈉。 

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的親水疏油材料，所述顆粒粒徑小于10微米。 

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的親水疏油材料，所述顆粒為二氧化鈦，所述二氧化鈦的粒徑為15nm-0.4μm。 

7.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的親水疏油材料，所述含氟羧酸碳鏈長度大于4。 

8.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的親水疏油材料，所述含氟羧酸為全氟辛酸。 

9.親水疏油材料的制備方法，包含以下步驟： 制備氟化改性胺類固化劑，將胺類固化劑、含氟羧酸、有機(jī)溶劑混合攪拌至溶液澄清，在30-50攝氏度反應(yīng)15-45分鐘； 制備親水疏油顆粒分散液，室溫下將顆粒、含氟羧酸、堿、親水助劑溶解于溶劑中，攪拌1-5小時； 將環(huán)氧樹脂、所述氟化改性胺類固化劑和親水助劑加入到所述顆粒分散液中，混合均勻。 

10.親水疏油材料的應(yīng)用，將權(quán)利要求1-8任一親水疏油材料噴涂于多孔材料上，用于油水分離。 11.一種用于油水分離的多孔材料，所述多孔材料附有權(quán)利要求1-8任一親水疏油材料。

說明書

親水疏油材料、制備方法及其應(yīng)用

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及涂料組合物，尤其涉及親水疏油材料、制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

油水分離材料按照濕潤性分類可分為“除水型”的超親水/超疏油材料，“除油型”的超疏水/水下超親油材料，和智能可控特殊濕潤性分離材料。“除油型”材料存在諸多不足，油會黏附并堵塞親油材料的孔道，導(dǎo)致油水分離效率降低；而對于密度比水小的油，油滴會浮于水膜表面，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)徹底的分離。智能響應(yīng)材料能夠?qū)崿F(xiàn)濕潤性的轉(zhuǎn)換，可以不受油密度的限制，實(shí)現(xiàn)重油和輕油的分離，但濕潤性的轉(zhuǎn)換需要嚴(yán)格的外部刺激限制了其實(shí)際應(yīng)用，增加了油水分離的成本與復(fù)雜性。現(xiàn)有的單一超親水材料還存在不足，材料在未被水濕潤的狀態(tài)下會被油污染。相對于超親水/水下超疏油材料而言，超親水/超疏油材料具有更好的超疏油的特性，更加有利于進(jìn)行油水分離。

此外現(xiàn)有的油水分離材料還存在涂層易脫落的問題，在進(jìn)行一次油水分離后，涂層會被水沖掉；被水濕潤的涂層可以輕易用手抹掉。

發(fā)明內(nèi)容

為了提高親水疏油材料的油水分離效果和涂層粘結(jié)力，本發(fā)明提供了一種親水疏油材料、制備方法及其應(yīng)用。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的親水疏油材料具有如下有益效果：

(1)涂層粘接力強(qiáng)，使用壽命長；

(2)親水疏油型環(huán)氧樹脂、超親水超疏油顆粒和親水性助劑的多重作用賦予環(huán)氧樹脂涂層優(yōu)良的親水性超疏油性，制備的涂層油接觸角大于150°，水接觸角小于5°；

(3)噴涂在多孔材料上形成的涂層能夠快速進(jìn)行的油水分離，可重復(fù)利用，具有很好的應(yīng)用前景。

本發(fā)明提供一種親水疏油材料，含有環(huán)氧樹脂1-25重量份、氟化改性胺類固化劑2-20重量份、顆粒3-40重量份、親水助劑0.5-10重量份。

優(yōu)選的，所述氟化改性胺類固化劑包括：胺類固化劑30-70重量份、含氟羧酸1-7重量份。

優(yōu)選的，所述顆粒分散于分散液中，所述分散液包括：所述3-40重量份顆粒、2-6重量份親水助劑、2-10重量份含氟羧酸、氫氧化鈉和200-500重量份溶劑。

優(yōu)選的，用20-40重量份氟表面活性劑替換所述含氟羧酸和氫氧化鈉。

優(yōu)選的，所述顆粒粒徑小于10微米。

優(yōu)選的，所述顆粒為二氧化鈦，所述二氧化鈦的粒徑為15nm-0.4μm。

優(yōu)選的，所述含氟羧酸碳鏈長度大于4。

優(yōu)選的，所述含氟羧酸為全氟辛酸。

優(yōu)選的，含有所述環(huán)氧樹脂9-15重量份、所述氟化改性胺類固化劑3.5-7重量份、所述顆粒20-30重量份、所述親水助劑2-3重量份。

本發(fā)明提供一種親水疏油材料的制備方法，用于制備上述親水疏油材料，具體包含以下步驟：

制備氟化改性胺類固化劑，將胺類固化劑、含氟羧酸、有機(jī)溶劑混合攪拌至溶液澄清，在30-50攝氏度反應(yīng)15-45分鐘；

制備親水疏油顆粒分散液，室溫下將顆粒、含氟羧酸、堿、親水助劑溶解于溶劑中，攪拌1-5小時；

將環(huán)氧樹脂、所述氟化改性胺類固化劑和親水助劑加入到所述親水疏油顆粒分散液中，混合均勻。

優(yōu)選的，制備氟化改性胺類固化劑的反應(yīng)溫度為40攝氏度，反應(yīng)時間為30分鐘。

優(yōu)選的，制備親水疏油顆粒分散液的攪拌時間為3小時。

本發(fā)明提供一種親水疏油材料的應(yīng)用方法，具體包括：將上述任一親水疏油材料噴涂于多孔材料上，用于油水分離。

本發(fā)明還提供一種用于油水分離的多孔材料，所述多孔材料附有上述任一親水疏油材料。

優(yōu)選的，所述多孔材料為銅網(wǎng)、海綿、濾紙、不銹鋼網(wǎng)。

優(yōu)選的，所述銅網(wǎng)經(jīng)過氫氧化鈉和過硫酸銨溶液預(yù)處理。

優(yōu)選的，所述預(yù)處理時間為1-9分鐘。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對本發(fā)明實(shí)施例的描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明各實(shí)施例中所述親水疏油材料制備方法和應(yīng)用方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施例1制備的親水疏油材料的微管形貌圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例1所使用經(jīng)預(yù)處理的多孔材料的掃描電子顯微鏡形貌圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例1制備的用于油水分離的多孔材料上親水疏油涂層的掃描電子顯微鏡形貌圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例2制備的親水疏油材料的微管形貌圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例2所使用經(jīng)預(yù)處理的多孔材料的掃描電子顯微鏡形貌圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例2制備的用于油水分離的多孔材料上親水疏油涂層的掃描電子顯微鏡形貌圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明提供的實(shí)施例中，一種親水疏油材料含有：

(1)1-25重量份環(huán)氧樹脂；

(2)2-20重量份氟化改性胺類固化劑；

(3)3-40重量份顆粒，包含于親水疏油顆粒分散液中；

(4)0.5-10重量份親水助劑；

(5)溶劑。

其中，(1)環(huán)氧樹脂添加量過多會影響涂層疏油性能，添加量過少將影響涂層的附著力，1-25重量份的環(huán)氧樹脂可以兼顧其疏油性能和附著力，具有較好的有益效果。

其中，(2)氟化改性胺類固化劑包含30-70重量份胺類固化劑、1-7重量份含氟羧酸和溶劑。

所述胺類固化劑可以為單一多胺、脂肪胺、酯環(huán)胺、芳香胺、聚酰胺、混合多胺、改性多胺的任意一種或任意兩種以上。

所述含氟羧酸為七氟丁酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十二烷酸等碳鏈長度大于4的含氟羧酸中的任意一種或任意兩種以上。

其中胺類固化劑選用聚醚胺時，適合選用全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十二烷酸等長鏈氟酸；

當(dāng)選用二乙烯三胺作為固化劑時，適合選用七氟丁酸等氟酸；

所述胺類固化劑與氟酸的配合關(guān)系是由不同氟酸的酸性和胺類固化劑的堿性共同決定的，二者用量與環(huán)氧樹脂固化有著密切聯(lián)系，在選用30-70重量份胺類固化劑和1-7重量份含氟羧酸時，所述親水疏油材料具有較優(yōu)的親水疏油性能和附著力。

氟化改性胺類固化劑中的溶劑可以為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲乙酮、四氫呋喃、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、甲苯、乙苯、二甲苯中的一種或組合。

其中，(3)顆粒為二氧化硅、二氧化鈦、海泡石、蒙脫土、碳酸鈣、高嶺土等，顆粒粒徑在10nm-10um，顆粒形貌可以為球形、無定型、花型。

粒徑較小的親水疏油粒子疏油性較好；粒徑大的疏油性較差，且在添加環(huán)氧樹脂的情況下易出現(xiàn)較多團(tuán)聚，影響其油水分離通量。本發(fā)明提供的一個實(shí)施例中，選用粒徑為15nm-0.4μm的二氧化鈦顆粒具有較優(yōu)的親水疏油效果。

所述親水疏油顆粒分散液包括所述3-40重量份顆粒、2-6重量份親水助劑、2-10重量份含氟羧酸、氫氧化鈉和200-500重量份溶劑。

所述2-6重量份親水助劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醚醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、乙二醇、甘油、丙二醇、乙二胺、聚醚胺、N-硬脂基二乙醇胺、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、雙(3(三甲氧基硅基)丙基)胺、雙[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨中的任意一種或任意兩種以上。親水助劑的用量越多，其親水效果越好。

2-10重量份含氟羧酸為七氟丁酸、全氟庚酸、全氟辛酸、全氟壬酸、全氟癸酸、全氟十二烷酸中的任意一種或任意兩種以上。羧酸的碳鏈越長，疏油性越好。

氫氧化鈉，用于與含氟羧酸形成含氟羧酸鈉，用于對粒子進(jìn)行改性。

使用含氟羧酸鈉的材料，其親水疏油效果優(yōu)于使用市售FS-50氟表面活性劑的效果。

所述200-500重量份溶劑為甲醇、乙醇、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、甲乙酮、四氫呋喃、乙二醇丁醚、二乙二醇丁醚、甲苯、乙苯、二甲苯中的一種或組合。

其中，(4)親水助劑為聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醚醇、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、乙二醇、甘油、丙二醇、乙二胺、聚醚胺、N-硬脂基二乙醇胺、(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷、雙(3(三甲氧基硅基)丙基)胺、雙[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺、聚二烯丙基二甲基氯化銨等具有親水基團(tuán)的助劑中的任意一種或任意兩種以上。親水助劑的用量越多，其親水效果越好。

現(xiàn)通過以下7個實(shí)施例，具體闡述本發(fā)明公開的親水疏油材料中各組分用量、制備方法及應(yīng)用方法(請參見圖1)。以下實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

以下用量以重量份計，各實(shí)施例中均以0.1g作為1重量份作為示例,本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實(shí)際需要的用量對每1重量份所代表的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)整，均未超出本發(fā)明的保護(hù)范圍。

實(shí)施例1

S1，制備氟化改性聚醚胺固化劑：

將3-5g聚醚胺固化劑(30-50重量份)、0.2-0.5g全氟辛酸(2-5重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性聚醚胺固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將0.2-0.4um的2-3g二氧化鈦粒子(20-30重量份)、0.4-0.6g全氟辛酸(4-6重量份)、0.04-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷和0.1-0.3g雙(3(三甲氧基)丙基)胺(共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將0.9-1.5g環(huán)氧樹脂(9-15重量份)，0.5-1.2g氟化改性聚醚胺類固化劑(5-12重量份)和0.2-0.3g聚丙烯酰胺(親水助劑2-3重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將700目銅網(wǎng)依次用丙酮和去離子水超聲清洗，在室溫下浸入氫氧化鈉和過硫酸銨溶液中1-9min，取出用去離子水清洗，氮?dú)夥諊赂稍铩?/span>

將配置的超親水超疏油涂料，噴涂至銅網(wǎng)表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

實(shí)施例2

S1，制備氟化改性聚醚胺固化劑：

將3-5g聚醚胺(30-50重量份)、0.2-0.5g全氟辛酸(2-5重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性胺類固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將15nm的0.3-1g二氧化鈦粒子(3-10重量份)、0.4-0.6g全氟壬酸(4-6重量份)、0.04-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g聚乙二醇和0.1-0.3g聚二烯丙基二甲基氯化銨(親水助劑共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將1.4-2.5g環(huán)氧樹脂(14-25重量份)，1-1.8g氟化改性胺類固化劑(10-18重量份)、0.3-0.4g聚丙烯酰胺(3-4重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將700目銅網(wǎng)依次用丙酮和去離子水超聲清洗，在室溫下浸入氫氧化鈉和過硫酸銨溶液中1-9min，取出用去離子水清洗，氮?dú)夥諊赂稍铩?/span>

將配置的分散液噴涂至銅網(wǎng)表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在80℃條件下處理100min。

實(shí)施例3

S1，制備氟化改性間苯二胺固化劑：

將4.5-5.5g間苯二胺(45-55重量份)、0.1-0.4g全氟庚酸(1-4重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性胺類固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將1-3g超雙疏二氧化硅粒子(10-30重量份)、0.3-0.6g全氟庚酸(3-6重量份)、0.03-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g N-硬脂基二乙醇胺和0.1-0.3g雙(3(三甲氧基)丙基)胺(親水助劑共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將0.5-1.4g環(huán)氧樹脂(5-14重量份)，0.5-0.9g氟化改性胺類固化劑(5-9重量份)和0.35-0.55g聚丙烯酸(3.5-5.5重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將配置的分散液噴涂至濾紙表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

實(shí)施例4

S1，制備氟化改性聚酰胺固化劑：

將5-6g聚酰胺固化劑(50-60重量份)、0.3-0.6g全氟辛酸(3-6重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性胺類固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將10um的1.5-3.5g高嶺土(15-35重量份)、0.3-0.6g全氟辛酸(3-6重量份)、0.03-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g聚乙烯醇和0.1-0.3g雙[3-(三甲氧基硅基)丙基]乙二胺(親水助劑共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將0.4-1.1g環(huán)氧樹脂(4-11重量份)，0.7-1.05g氟化改性胺類固化劑(7-10.5重量份)和0.15-0.25g乙二醇(1.5-2.5重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將配置的分散液噴涂至海綿表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

實(shí)施例5

S1，制備氟化改性二乙氨基丙胺胺固化劑：

將4.5-6g二乙氨基丙胺(45-60重量份)、0.2-0.5g全氟辛酸(2-5重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性胺類固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將25nm的0.5-2g二氧化鈦粒子(5-20重量份)、2-4g FS-50(20-40重量份)、0.1-0.3g聚醚醇和0.1-0.3g雙(3(三甲氧基)丙基)胺(親水助劑共2-6重量份)溶解在50mL乙醇(約390重量份)中，攪拌1h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將1-1.6g環(huán)氧樹脂(10-16重量份)，0.9-1.2g氟化改性胺類固化劑(9-12重量份)，0.25-0.35g聚丙烯酰胺(2.5-3.5重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將配置的分散液噴涂至玻璃纖維布表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

實(shí)施例6

S1，制備氟化改性三乙烯四胺胺固化劑：

將5-7g三乙烯四胺(50-70重量份)、0.1-0.4g七氟丁酸(1-4重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性胺類固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將0.2um的3-4g二氧化硅粒子(30-40重量份)、0.4-0.6g全氟辛酸(4-6重量份)、0.04-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g乙二胺和0.1-0.3g聚乙烯醇(親水助劑共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將0.1-0.6g環(huán)氧樹脂(1-6重量份)，0.2-0.5g氟化改性聚醚胺類固化劑(2-5重量份)，0.05-0.2g聚乙二醇(0.5-2重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將配置的超親水超疏油涂料，噴涂至不銹鋼網(wǎng)表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

實(shí)施例7

S1，制備氟化改性己二胺固化劑：

將4-7g己二胺固化劑(40-70重量份)、0.3-0.6g全氟辛酸(3-6重量份)、2g有機(jī)溶劑倒入反應(yīng)器中，在室溫下磁力攪拌20min至溶液變澄清，之后轉(zhuǎn)移到40℃的環(huán)境下反應(yīng)30min，制備得氟化改性己二胺固化劑。

S2，制備親水疏油顆粒分散液：

在室溫下，將的1-3g海泡石(10-30重量份)、0.4-0.6g全氟辛酸(4-6重量份)、0.04-0.06g氫氧化鈉、0.1-0.3g(3-氨基丙基)三乙氧基硅烷和0.1-0.3g聚二烯丙基二甲基氯化銨(共2-6重量份)溶解在30mL乙醇(約234重量份)中，攪拌3h得到親水疏油顆粒分散液。

S3，制備親水疏油材料：

將1.1-1.9g環(huán)氧樹脂(11-19重量份)，1.05-1.6g氟化改性己二胺類固化劑(10.5-16重量份)和0.3-0.7g聚丙烯酰胺(親水助劑3-7重量份)加入到親水疏油顆粒分散液中，混合均勻，得到超親水超疏油涂料。

S4，噴涂于多孔材料

將配置的超親水超疏油涂料，噴涂至400目銅網(wǎng)表面，噴涂距離20cm，噴涂形成一定厚度的涂層，然后在100℃條件下處理120min。

通過以下方法對上述7個實(shí)施例制備的涂層進(jìn)行粘結(jié)力測試：

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T9286-98，通過劃格法來測試涂層在基材(多孔材料)上的附著力。首先，在涂層上用劃格器來切割出間距為2mm并且彼此平行的6道劃痕，然后在垂直方向上也切割出相同數(shù)目和間距的6道劃痕，涂層上就形成了25個小方格。用毛刷刷去切割出的碎屑，將膠帶黏在劃出來的25個小方格上，并用手指按壓膠帶保證膠帶完全粘接在涂層上。保持5min后，輕輕拉開膠帶的一端，與涂層表面保持60度緩慢撕開膠帶，檢查切割線與小方格上的涂層脫落狀態(tài)。

GB/T 9286-1998涂層附著力等級的說明見下表：

劃格法的附著力等級

通過以下方法計算涂層的油水分離效果：

分離效率 

m，m1是分離過程前后油的質(zhì)量。

分離通量 

V是滲透水的體積。

S(cm 2)是膜的有效面積。

t是完成油水分離過程所需要的時間。

上述7個實(shí)施例附著力等級、水接觸角、油接觸角、分離效率和分離通量數(shù)據(jù)如下表所示：

下面以實(shí)施例1和實(shí)施例2為例，根據(jù)上述兩個實(shí)施例中制備的親水疏油材料、預(yù)處理后的多孔材料和用于油水分離的多孔材料的微觀形貌圖，對上述實(shí)施例的油水分離效果和增強(qiáng)粘結(jié)力的有益效果進(jìn)行說明。

實(shí)施例1中親水疏油材料的微觀形貌圖參見圖2，可以看出添加合適量的環(huán)氧，能夠?qū)⒂H水疏油粒子粘結(jié)起來，并且有一定程度上的粒子暴露，在粘結(jié)力上升的同時不大程度影響其疏油性。

實(shí)施例1中經(jīng)過預(yù)處理的銅網(wǎng)的表面形貌請參見圖3，可以看出，經(jīng)過最佳浸泡時間的改性之后的銅網(wǎng)表面出現(xiàn)大量的柱狀體，形成更加致密的網(wǎng)狀覆蓋，這種形貌能夠在進(jìn)行油水分離時形成無數(shù)的水通路，加上自身親水性能使水快速通過。致密的形貌，使粗糙度增加，使得涂層更加疏油。

實(shí)施例1中的親水疏油材料(圖2)噴涂到多孔材料(圖3)上形成的涂層微觀形貌圖請參見圖4，可以看出，最佳環(huán)氧添加量不影響涂層的粗糙度，加上合適的銅網(wǎng)改性給與的粗糙度補(bǔ)償，能夠維持優(yōu)異的親水疏油性，并且較高的分離通量。

實(shí)施例2中親水疏油材料的微觀形貌圖參見圖5，可以看出環(huán)氧樹脂將粒子幾乎全部包裹，降低了親水疏油粒子的親水疏油性，此時的涂層粘結(jié)力較好。

實(shí)施例2中經(jīng)過與處理的銅網(wǎng)的表面形貌請參見圖6，銅網(wǎng)經(jīng)過5分鐘浸泡時間的改性的表面形貌，可以看出銅網(wǎng)仍有較大空隙暴露，這種形貌在油水分離時對油的阻擋作用稍遜，但仍具有較好的油水分離效果。

實(shí)施例2中的親水疏油材料(圖5)噴涂到多孔材料(圖6)上形成的涂層微觀形貌圖請參見圖5可以看出，以實(shí)施例2中的較高的環(huán)氧樹脂添加量，包裹粒子會形成較大的顆粒，較高的環(huán)氧也會對銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)造成包裹，表面粗糙度較低，油接觸角略低于實(shí)施例1，經(jīng)過5分鐘浸泡改性的銅網(wǎng)，銅網(wǎng)會有較多的大孔隙，以致油水分離效率稍有降低，但整體而言仍具有較好的效果。

以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

親水疏油材料、制備方法及其應(yīng)用.pdf