本项创新技术涉及一种具有自修复特性的聚脲涂料,包括其独特的制备方法和应用领域。该涂料由聚脲预聚物、溶剂和扩链剂按特定比例混合而成,比例范围分别为20-60、15-40和5-30。
背景技术
随着工业的发展,含油废水正在严重威胁着人类的生存与周围的环境。因此,人们越来越关注油水分离领域。膜分离技术是现有众多分离方法中最节能环保高效的,并且分离过程中会形成水膜使其具有良好的抗污性,现有方案中多使用天然产物及其衍生物来构筑特殊浸润表面,但是天然产物涂层大多力学性能较差,在油水分离过程中,难以承受长时间的刮擦,耐久性不佳。
聚脲、聚氨酯等材料由于具有优异的防水、耐磨、防腐性等性能,被广泛应用于建筑等其他领域,聚脲、聚氨酯等材料用于油水分离多以泡沫、海绵等形式使用,但是分离效果不佳,泡沫形式虽然以简单的发泡形式制备,但是在油水分离领域难以具有良好的抗污性与力学性能,海绵形式多是以基底的方式存在,同时存在抗污性差、能源消耗高等缺点,制备的材料也多为疏水亲油性,进一步减弱了材料抗污性,从而影响材料的耐久性。
聚脲及聚氨酯涂层在较多领域已有较好应用,但在油水分离领域却少有报导,以涂料涂刷的便捷制备方式也少有研究。这可能是因为聚脲在长时间的使用过程中,会受到轻微的损伤,如果聚脲的自修复能力差,微小的损伤无法及时修复,会逐渐积累,导致涂层性能下降,损伤涂层的油水分离效果,降低分离效率。现有的具有自修复能力的油水分离材料的浸润性也多为疏水亲油型,例如:公开号为CN104984564A、公开日为2015的10月21日的中国发明专利公开了一种可自修复的油水分离材料及其制备方法,其在传统聚氨酯合成的基础上,分别引入含氟单体和含烷基单体,合成了含氟N-取代聚氨酯和含烷基N-取代聚氨酯,并将两者按照一定比例混合,进行共混纺丝,制得此发明的油水分离材料(油水分离膜)。此发明的油水分离材料油水分离能力强,分离效率高;且此发明的油水分离材料具有非常优异的自修复性能。但此发明专利制备的材料为疏水亲油性,具有抗污性差等缺点,材料的制备需要共混纺丝等复杂步骤。
亲油性分离材料有着抗污性差等致命弱点,而具有超亲水性的自修复油水分离材料却少有报导,制备具有超亲水性的自修复油水分离涂层材料仍然是一个挑战。
实现思路