一种P(DVB‑VTES)构筑的超疏水无纺布材料的制备方法及其用途与流程

本发明涉及一种p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料的制备方法及其用途，属环境功能材料制备技术领域。

背景技术：

随着油类在工业中应用的发展，油污染事件频发，特别是水环境油污染事件频繁发生。由于油类在水体中难以被生物降解，去除困难，因而进入环境后具有较强的生物富集性，给人类和海洋生物造成了潜在的威胁，因此，高效快速地去除水中油类污染物具有重要意义。目前常用的水体油污染物清除方法主要有吸附处理、化学法进行分散和沉降处理、微生物降解与现场燃烧等，然而，这些方法有各自的局限性，如处理时间过长，易产生二次污染等。相比而言，材料吸附分离法得益于材料自身快速、高效的吸附性能，而且能循环利用，不产生二次污染，被广泛应用于油污染处理。将以工业化的无纺布进行超疏水修饰后，作为油水分离膜材料，具有一定的新颖性和实用性。

无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机排列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成的非织造布。无纺布具有质轻、柔软、透气、无毒、无刺激性、抗菌、抗化学药剂、物性佳等显著优点，另外无纺布制品色彩丰富、鲜艳明丽、时尚环保、用途广泛、美观大方，图案和款式都多样，且质轻、环保、可循环再用，被国际公认为保护地球生态的环保产品。应用于农用薄膜、制鞋、制革、床垫、子母被、装饰、化工、印刷、汽车、建材；家具等行业；及服装衬布；医疗卫生一次性手术衣，口罩，帽，床单，酒店一次性台布；乃至时尚的礼品袋，精品袋，购物袋，广告袋等等。用途广泛，经济实惠，备受人们喜爱。

因此，将价格低廉的无纺布进行简单的超疏水修饰，制备成超疏水亲油的膜材料可大大降低制备成本，且可以将废弃的无纺布再次利用。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料的制备方法，首先将浸有无纺布的二乙烯苯(dvb)与乙烯基三乙氧基硅烷(vtes)的不同体积比例的混合溶液进行溶剂热；其次，将反应后的无纺布进行碱催化得到p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布；并通过多种表征手段，揭示复合材料的形貌。

本发明采用的技术方案是：

一种p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料的制备方法，步骤如下：

步骤1、溶剂热反应：在催化剂存在的条件下，将浸有无纺布且含有二乙烯苯与乙烯基三乙氧基硅烷的混合溶液进行溶剂热反应；

步骤2、碱催化反应：用碱性溶液浸泡步骤1得到的产物，得到p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料。

步骤1中，所使用的催化剂为偶氮二异丁腈(aibn)。

步骤1中，所述混合溶液的溶剂为乙酸乙酯，所述二乙烯苯、乙烯基三乙氧基硅烷与溶剂的体积比为3:1:66。

步骤1中，所述溶剂热反应的温度为80～120℃，反应时间为6～12h。

步骤2中，所使用的碱性溶液为氨水的乙醇溶液，浓度为0.1～2moll^-1。

步骤2中，所述浸泡时间为10～60min。

所制备的p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料用于分离油水混合物，如分离水面的浮油。

有益效果：

(1)本发明所用载体为无纺布，多数无纺布作为包装材料使用，且回收利用率极低，本发明大大减少了资源浪费。

(2)本发明的疏水修饰剂为无氟的，将价格低廉的dvb与vtes进行交联聚合，得到稳定的、低表面能的、超疏水亲油的粗糙结构。

(3)制得的p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布材料具有快速分离油水混合物，性能稳定、重复利用性好等性能。

(4)本发明的制备方法简单易行、流程较短、操作易控，适于推广使用。

附图说明

图1为未修饰的无纺布的扫描电镜图；

图2为p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布的扫描电镜图；

图3为p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布的静态接触角图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

实施例1：

以无纺布为载体，以dvb与vtes为疏水修饰剂，经过溶剂热法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高压反应釜中，并加入33ml乙酸乙酯，与占总单体质量的2％的催化剂aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱进行溶剂热10h；自然降温后，取出修饰后的无纺布，并用无水乙醇进行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃静置60min，最后50℃烘箱中烘干。

图1为未修饰的无纺布的扫描电镜图，明显得知，无纺布为无序的纤维层叠而成，且每根纤维表面比较光滑，没有明显的粗糙结构。

图2为p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布的扫描电镜图，与图1相比较，明显表面变得粗糙，并且粗糙结构的尺寸并未明显影响无纺布的孔径。

图3为p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布的静态接触角图；显示，水在p(dvb-vtes)构筑的超疏水无纺布表面的静态接触角为151°，以具备超疏水的性能。

实施例2：

以无纺布为载体，以dvb与vtes为疏水修饰剂，经过溶剂热法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高压反应釜中，并加入33ml乙酸乙酯，与占总单体质量的2％的催化剂aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱进行溶剂热10h；自然降温后，取出修饰后的无纺布，并用无水乙醇进行清洗，然后置于2moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃静置10min，最后50℃烘箱中烘干。

实施例3：

以无纺布为载体，以dvb与vtes为疏水修饰剂，经过溶剂热法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高压反应釜中，并加入33ml乙酸乙酯，与占总单体质量的2％的催化剂aibn，充分溶解后，放入100℃烘箱进行溶剂热10h；自然降温后，取出修饰后的无纺布，并用无水乙醇进行清洗，然后置于2moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃静置10min，最后50℃烘箱中烘干。

实施例4：

以无纺布为载体，以dvb与vtes为疏水修饰剂，经过溶剂热法。取3mldvb和1mlvtes置于50ml的高压反应釜中，并加入31ml乙酸乙酯，与占总单体质量的2％的催化剂aibn，充分溶解后，放入80℃烘箱进行溶剂热12h；自然降温后，取出修饰后的无纺布，并用无水乙醇进行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃静置60min，最后50℃烘箱中烘干。

实施例5：

以无纺布为载体，以dvb与vtes为疏水修饰剂，经过溶剂热法。取1.5mldvb和0.5mlvtes置于50ml的高压反应釜中，并加入33ml乙酸乙酯，与占总单体质量的2％的催化剂aibn，充分溶解后，放入120℃烘箱进行溶剂热6h；自然降温后，取出修饰后的无纺布，并用无水乙醇进行清洗，然后置于0.1moll^-1氨水的乙醇溶液中25℃静置60min，最后50℃烘箱中烘干。