CN115198516A - 改性环氧树脂溶液以及应用改性环氧树脂溶液制备的超疏水纤维毡 - Google Patents
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Abstract
本发明属于疏水材料制备技术领域，尤其涉及改性环氧树脂溶液以及应用改性环氧树脂溶液制备的超疏水纤维毡，改性环氧树脂溶液制备方法包括以下步骤：硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液B；配置环氧树脂溶液C；将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D；加入固化剂酚醛树脂即得到改性环氧树脂溶液。本发明的有益效果：选用的醇类有机溶剂成本低廉，且环境友好，能有效的降低对操作人员和环境的危害；选用的表面活性剂为单硬脂酸甘油酯，该表面活剂性无毒无害，环境友好；制备方法简单，且不使用含氟类物质，对环境友好，制备的纤维毡既具有良好的疏水性，又保持原有纤维毡的柔软性和透气性。
Description
技术领域
本发明属于疏水材料制备技术领域，具体涉及改性环氧树脂溶液以及 应用改性环氧树脂溶液制备的超疏水纤维毡。
背景技术
近年来，超疏水表面因其具备自清洁、油水分离、抗腐蚀、防结冰以及 防雾等优秀特性，备受材料学家的青睐。超疏水性表面的制备通常有两个途 径：一是通过改变疏水性材料表面形貌来改变表面粗糙度；二是通过改变表 面的化学组成来改变表面能。受自然界中具有超疏水性表面的动植物的启发， 在结合外部环境的影响并充分考虑表面化学组成与表面微观结构的基础上， 科学研究工作中通过物理方法或化学方法，将超疏水材料与不同基底或材料 结合，已经探索出超疏水性过滤材料的制备方法并成功制备出超疏水过滤材 料。但现有技术制备的超疏水过滤材料耐用性达不到理想效果，制作成本较 高，并且其中不乏含有氟等具有污染性的化学元素。因此，制备具有良好的 耐用性、成本低廉、工艺简单、且环境友好的超疏水过滤材料成为当前研究 热点。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷，提供改性环氧树脂溶液以 及应用改性环氧树脂溶液制备的超疏水纤维毡，制备方法简单、操作方便、 成本低廉。
为达到上述目的，提供一种改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在 于，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
优选地，还包括S4取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液 D即得到改性环氧树脂溶液E。
优选地，S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550 或KH560，加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分 数为0.5％～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种。
优选地，S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯 配置成B溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶 液A中，同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬 浮液。
优选地，S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用 醇类有机溶剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至 环氧树脂完全溶解。
优选地，S3中将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶 液原液D具体是指取一定量稀释的环氧树脂溶液C以边滴加边搅拌的方式加 入到B溶液中。
优选地，S4中取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即 得到改性环氧树脂溶液E具体是指最后取一定量的酚醛树脂原液或用乙酸乙 酯稀释后的溶液，以边滴加边搅拌的方式加入溶液D，然后搅拌0.5～1小时， 即得到改性环氧树脂溶液。
改性环氧树脂溶液，其特征在于，应用所述的改性环氧树脂溶液的制备 方法制备，改性环氧树脂溶液中酚醛树脂含量为0.2％-0.8％。
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，其特征在于，包括以 下步骤：
步骤一：纤维材料浸入改性环氧树脂溶液浸泡1-30mim；
步骤二：放入烘干箱中，温度为60℃～100℃烘干0.5～1小时；
步骤三：烘干箱升温，温度为120℃～180℃固化1～3小时，得到超疏水 纤维滤毡。
应用制备超疏水纤维毡的方法制备的超疏水纤维毡，其特征在于，所述 纤维材料包括纤维滤毡聚脂纤维、木纤维、棉纤维、玻璃纤维毡、岩棉。
本发明的有益效果：
(1)采用本发明所述方法可处理各种类型的纤维毡，其纤维材料包括但 不仅限于聚脂纤维、木纤维、棉纤维、玻璃纤维毡、岩棉，应用范围广。
(2)本发明所选用的醇类有机溶剂为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种， 溶剂成本低廉，且环境友好，能有效的降低对操作人员和环境的危害。
(3)本发明所选用的表面活性剂为单硬脂酸甘油酯，该表面活剂性无毒 无害，环境友好。
(4)采用本发明所述方法制备超疏水纤维毡，制备方法简单、成本低廉， 且不使用含氟类物质，对环境友好，制备的纤维毡既具有良好的疏水性，又 保持原有纤维毡的柔软性和透气性。
(5)本发明制备的纤维毡性质稳定、耐久性强、疏水效果好，在工业含 尘尾气处理及油水乳液分离等领域有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的一种改性环氧树脂溶液的制备方法的工 艺流程图；
图2为本发明实施例2提供的一种改性环氧树脂溶液的制备方法的工 艺流程图；
图3为本发明实施例10提供的一种应用改性环氧树脂溶液制备超疏水 纤维毡的方法的工艺流程图；
图4为本发明实施例11提供的一种应用改性环氧树脂溶液制备超疏水 纤维毡的方法的工艺流程图；
图5为本发明未经过本专利方法处理的纤维毡的表面接触角；
图6为本发明实施例13提供的一种超疏水纤维毡制备方法制备的超 疏水金属的表面接触角。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的一种超疏水纤维毡及其制备方法进行详细 描述。
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
还包括S4取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到 改性环氧树脂溶液E。
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560， 加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％ ～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种。
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B 溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中， 同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用醇类有机 溶剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂 完全溶解。
S3中将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D 具体是指取一定量稀释的环氧树脂溶液C以边滴加边搅拌的方式加入到B溶 液中。
S4中取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性 环氧树脂溶液E具体是指最后取一定量的酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后 的溶液，以边滴加边搅拌的方式加入溶液D，然后搅拌0.5～1小时，即得到 改性环氧树脂溶液。
改性环氧树脂溶液，应用所述的改性环氧树脂溶液的制备方法制备，改 性环氧树脂溶液中酚醛树脂含量为0.2％-0.8％。
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
步骤一：纤维材料浸入改性环氧树脂溶液浸泡1-30mim；
步骤二：放入烘干箱中，温度为60℃～100℃烘干0.5～1小时；
步骤三：烘干箱升温，温度为120℃～180℃固化1～3小时，得到超疏水 纤维滤毡。
应用制备超疏水纤维毡的方法制备的超疏水纤维毡，其特征在于，所述 纤维材料包括纤维滤毡聚脂纤维、木纤维、棉纤维、玻璃纤维毡、岩棉。
实施例1
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
制备方法简单、成本低廉，且不使用含氟类物质，对环境友好。
实施例2
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
S4：取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环 氧树脂溶液E。
实施例3
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560， 加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％ ～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B 溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中， 同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
S4：取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环 氧树脂溶液E。
实施例4
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560， 加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％ ～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B 溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中， 同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
S2：配置环氧树脂溶液C；
S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用醇类有机溶 剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂完 全溶解。
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
S4：取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环 氧树脂溶液E。
实施例5
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560， 加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％ ～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B 溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中， 同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
S2：配置环氧树脂溶液C；
S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用醇类有机溶 剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂完 全溶解。
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D；
S3中将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D 具体是指取一定量稀释的环氧树脂溶液C以边滴加边搅拌的方式加入到B溶 液中。
S4：取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环 氧树脂溶液E。
实施例6
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液 B；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560， 加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％ ～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种；
硅烷偶联剂为KH550或KH560；
S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B 溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中， 同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
S2：配置环氧树脂溶液C；
S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用醇类有机溶 剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂完 全溶解。
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D；
S3中将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D 具体是指取一定量稀释的环氧树脂溶液C以边滴加边搅拌的方式加入到B溶 液中；
S4：取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环 氧树脂溶液E；
S4中取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性 环氧树脂溶液E具体是指最后取一定量的酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后 的溶液，以边滴加边搅拌的方式加入溶液D，然后搅拌0.5～1小时，即得到 改性环氧树脂溶液。
实施例7
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560，加入到醇类水溶液中，搅 拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％～5％的硅烷偶联剂醇类 水溶液，无水醇类和去离子水的体积比为1:1～5:1；
S2:称取一定量的纳米SiO2，加入到上述溶液中，同时加入一定量单硬脂 酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液；纳米SiO2质量分数为0.1％ ～0.5％，单硬脂酸甘油酯质量分数为0.05％～0.5％；
单硬脂酸甘油酯作为表面活剂性使用，无毒无害，环境友好。
S3:称取一定量的环氧树脂，用醇类有机溶剂稀释成质量分数为3～20％ 的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂完全溶解；
S4:取一定量上述稀释的环氧树脂以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，搅拌0.5～1小时，环氧树脂含量为1％-2％；
S5:取一定量的酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液，以边滴加边搅 拌的方式加入其中，然后搅拌0.5～1小时，即得到改性环氧树脂溶液；溶液 中酚醛树脂含量为0.2％～0.8％。
实施例8
一种改性环氧树脂溶液的制备方法，包括以下步骤：
S1:取0.4g的KH550加入到20ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为3:1)， 配置成含量为2％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
S2:称取0.6g的纳米SiO2和0.2g单硬脂酸甘油酯，加入到上述溶液中， 搅拌0.5小时，制成均一的悬浮液，纳米SiO2质量分数为0.3％，单硬脂酸甘 油酯质量分数为0.1％；
S3:称取2g环氧树脂，用20ml乙醇释成质量分数为10％的环氧树脂溶液， 搅拌0.5小时至环氧树脂完全溶解；
S4:取0.4g上述环氧树脂乙醇溶液以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，然后搅拌0.5小时，配置成环氧树脂含量为2％的溶液；
S5:称取0.04g的酚醛树脂以边滴加边搅拌的方式加入上述溶液中，然后 搅拌1小时，即得到改性环氧树脂溶液，溶液中酚醛树脂含量为0.2％。
实施例9
改性环氧树脂溶液，应用实施例1-8任一所述的改性环氧树脂溶液的制 备方法制备，改性环氧树脂溶液中酚醛树脂含量为0.2％-0.8％。
实施例10
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
步骤一：纤维材料浸入改性环氧树脂溶液浸泡1-30分钟；
步骤二：放入烘干箱中，温度为60℃～100℃烘干0.5～1小时；
步骤三：烘干箱升温，温度为120℃～180℃固化1～3小时，得到超疏水 纤维滤毡。
其中，环氧树脂溶液为应用实施1-8改性环氧树脂溶液的制备方法制备 得到。
实施例11
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
步骤一：预处理：取市售纤维滤毡，依次用去离子水、无水乙醇超声清 洗，然后放入到烘箱中烘干后取出待用；
步骤二：将预处理后的纤维毡浸泡在上述的改性环氧树脂溶液中，2分钟 后取出；
步骤三：放入到60℃的烘干箱中烘干1小时以去除乙醇；
步骤四：烘干箱升温到150℃固化3小时，得到超疏水纤维毡；
其中，环氧树脂溶液为应用实施1-8改性环氧树脂溶液的制备方法制备 得到。
实施例12
应用实施例10制备超疏水纤维毡的方法制备的超疏水纤维毡，纤维材料 包括纤维滤毡聚脂纤维、木纤维、棉纤维、玻璃纤维毡、岩棉，应用范围广。
实施例13
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
(1)纤维滤毡的准备
取一块厂家未处理的聚乙烯纤维毡，用剪刀剪裁成4cm×4cm的方形布， 依次用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，然后放入到60℃烘干箱中烘干 后取出待用。
(2)改性环氧树脂溶液的制备
①取0.4g的KH550加入到20ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为3:1)， 配置成含量为2％溶液；
②称取0.6g的纳米SiO2和0.2g单硬脂酸甘油酯，加入到上述溶液中， 搅拌0.5小时，制成均一的悬浮液，纳米SiO2质量分数为0.3％，单硬脂酸甘 油酯质量分数为0.1％；
③称取2g环氧树脂，用20ml乙醇释成质量分数为10％的环氧树脂溶液， 搅拌0.5小时至环氧树脂完全溶解；
④取0.4g上述环氧树脂乙醇溶液以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，然后搅拌0.5小时，配置成环氧树脂含量为2％的溶液；
⑤最后称取0.04g的酚醛树脂以边滴加边搅拌的方式加入上述溶液中， 然后搅拌1小时，即得到改性环氧树脂溶液，溶液中酚醛树脂含量为0.2％。
(3)超疏水纤维滤毡的制备
将清洗并干燥处理后的纤维毡浸泡在上述的改性环氧树脂溶液中，2分钟 后取出，放入到60℃的烘干箱中烘干1小时以去除乙醇，然后升温到150℃ 固化3小时，得到超疏水纤维毡。
最后将处理好的滤毡进行接触角测量，每块至少三次，测量其接触角取 平均值为154.32°。
实施例14
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
(1)纤维滤毡的准备
取一块厂家未处理的聚乙烯纤维毡，用剪刀剪裁成4cm×4cm的方形布， 依次用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，然后放入到60℃烘干箱中烘干 后取出待用。
(2)改性环氧树脂溶液的制备
①取0.4g的KH550加入到20ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为3:1)， 配置成含量为2％溶液；
②称取0.3g的纳米SiO2和0.2g单硬脂酸甘油酯，加入到上述溶液中， 搅拌0.5小时，制成均一的悬浮液，纳米SiO2质量分数为0.15％，单硬脂酸甘 油酯质量分数为0.1％；
③称取2g环氧树脂，用20ml乙醇释成质量分数为10％的环氧树脂溶液， 搅拌0.5小时至环氧树脂完全溶解；
④取0.4g上述环氧树脂乙醇溶液以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，然后搅拌0.5小时，配置成环氧树脂含量为2％的溶液；
⑤最后称取0.04g的酚醛树脂以边滴加边搅拌的方式加入上述溶液中， 然后搅拌1小时，即得到改性环氧树脂溶液，溶液中酚醛树脂含量为0.2％。
(3)超疏水纤维滤毡的制备
将清洗并干燥处理后的纤维毡浸泡在上述的改性环氧树脂溶液中，2分钟 后取出，放入到60℃的烘干箱中烘干1小时以去除乙醇，然后升温到150℃ 固化3小时，得到超疏水纤维毡。
最后将处理好的滤毡进行接触角测量，每块至少三次，测量其接触角取 平均值为134.83°。
实施例15
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
(1)纤维滤毡的准备
取一块厂家未处理的聚乙烯纤维毡，用剪刀剪裁成4cm×4cm的方形布， 依次用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，然后放入到60℃烘干箱中烘干 后取出待用。
(2)改性环氧树脂溶液的制备
①取0.4g的KH550加入到20ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为3:1)， 配置成含量为2％溶液；
②称取1.0g的纳米SiO2和0.2g单硬脂酸甘油酯，加入到上述溶液中， 搅拌0.5小时，制成均一的悬浮液，纳米SiO2质量分数为0.5％，单硬脂酸甘 油酯质量分数为0.1％；
③称取2g环氧树脂，用20ml乙醇释成质量分数为10％的环氧树脂溶液， 搅拌0.5小时至环氧树脂完全溶解；
④取0.4g上述环氧树脂乙醇溶液以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，然后搅拌0.5小时，配置成环氧树脂含量为2％的溶液；
⑤最后称取0.04g的酚醛树脂以边滴加边搅拌的方式加入上述溶液中， 然后搅拌1小时，即得到改性环氧树脂溶液，溶液中酚醛树脂含量为0.2％。
(3)超疏水纤维滤毡的制备
将清洗并干燥处理后的纤维毡浸泡在上述的改性环氧树脂溶液中，2分钟 后取出，放入到60℃的烘干箱中烘干1小时以去除乙醇，然后升温到150℃ 固化3小时，得到超疏水纤维毡。
最后将处理好的滤毡进行接触角测量，每块至少三次，测量其接触角取 平均值为136.50°。
实施例16
应用改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，包括以下步骤：
(1)纤维滤毡的准备
取一块厂家未处理的聚乙烯纤维毡，用剪刀剪裁成4cm×4cm的方形布， 依次用去离子水和无水乙醇超声清洗5分钟，然后放入到60℃烘干箱中烘干 后取出待用。
(2)改性环氧树脂溶液的制备
①取0.4g的KH550加入到20ml乙醇水溶液(乙醇和水的体积比为3:1)， 配置成含量为2％溶液；
②称取1.5g的纳米SiO2和0.2g单硬脂酸甘油酯，加入到上述溶液中， 搅拌0.5小时，制成均一的悬浮液，纳米SiO2质量分数为0.75％，单硬脂酸甘 油酯质量分数为0.1％；
③称取2g环氧树脂，用20ml乙醇释成质量分数为10％的环氧树脂溶液， 搅拌0.5小时至环氧树脂完全溶解；
④取0.4g上述环氧树脂乙醇溶液以边滴加边搅拌的方式加入到②中溶 液中，然后搅拌0.5小时，配置成环氧树脂含量为2％的溶液；
⑤最后称取0.04g的酚醛树脂以边滴加边搅拌的方式加入上述溶液中， 然后搅拌1小时，即得到改性环氧树脂溶液，溶液中酚醛树脂含量为0.2％。
(3)超疏水纤维滤毡的制备
将清洗并干燥处理后的纤维毡浸泡在上述的改性环氧树脂溶液中，2分钟 后取出，放入到60℃的烘干箱中烘干1小时以去除乙醇，然后升温到150℃ 固化3小时，得到超疏水纤维毡。
最后将处理好的滤毡进行接触角测量，每块至少三次，测量其接触角取 平均值为126.75°。
超疏水纤维毡的性能测试
疏水性
接触角：是指在固、液、气三相交界处，自固-液界面经过液体内部到气 -液界面之间的夹角。疏水：是表观接触角CA>90°。接触角是疏水性的指标。
测量多组接触角取平均值为154.32°
图5为本发明未经过本专利方法处理的纤维毡的表面接触角；
图6为本发明实施例13提供的一种超疏水纤维毡制备方法制备的超 疏水金属的表面接触角(154.32°)。
对比图5和图6发现，经本专利处理的超疏水纤维毡疏水性大大提高。
制备的纤维毡既具有良好的疏水性，又保持原有纤维毡的柔软性和透气性；
纤维毡性质稳定、耐久性强、疏水效果好，在工业含尘尾气处理及油水乳 液分离等领域有广泛的应用前景。
疏水性是超疏水纤维毡的最重要性能，观察超疏水纤维毡经沸水煮不同时 间后纤维毡表观接触角变化，具体数据如表1
表1为本发明实施案例13制备的超疏水纤维毡经沸水煮不同时间后纤维毡表观接触 角变化
疏水纤维毡经沸水煮增加纤维毡表观接触角减小，即疏水性变差。
表1中沸水煮60分钟，疏水纤维毡的接触角仍为132.13°，表现出良好 的疏水性能，表明材料在高温高湿环境中纤维毡性质稳定，耐久性能好。
对比实施例13、14、15、16的二氧化硅含量对超疏水纤维毡接触角的影 响，具体数据见表2。实施例13二氧化硅含量为0.30％(0.6g)时表观接触角 最大，疏水性最好，确定最佳实验参数，实施例13为最佳实施例。
表2为加入不同二氧化硅的疏水纤维毡表观接触角变化
以上，仅为本发明的具体实施例，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻 易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1:硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成溶液B；
S2：配置环氧树脂溶液C；
S3:将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D。
2.根据权利要求1所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，还包括S4取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环氧树脂溶液E。
3.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A是取一定量的硅烷偶联剂KH550或KH560，加入到醇类水溶液中，搅拌1～30分钟，配置成均一的配成质量分数为0.5％～5％的硅烷偶联剂醇类水溶液；
醇类作为有机溶剂，为甲醇、乙醇或异丙醇的一种或几种。
4.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，S1中硅烷偶联剂醇类水溶液A中加纳米SiO2和单硬脂酸甘油酯配置成B溶液具体是指称取一定量的纳米SiO2，加入到硅烷偶联剂醇类水溶液A中，同时加入一定量单硬脂酸甘油酯，搅拌0.5～1小时，制成均一的悬浮液。
5.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，S2中配置环氧树脂溶液C具体是指称取一定量的环氧树脂，用醇类有机溶剂稀释成质量分数为3～20％的环氧树脂溶液，搅拌0.5～1小时至环氧树脂完全溶解。
6.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，S 3中将稀释的环氧树脂溶液C加入到溶液B中配置环氧树脂溶液原液D具体是指取一定量稀释的环氧树脂溶液C以边滴加边搅拌的方式加入到B溶液中。
7.根据权利要求1或2所述的改性环氧树脂溶液的制备方法，其特征在于，S4中取酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液加入溶液D即得到改性环氧树脂溶液E具体是指最后取一定量的酚醛树脂原液或用乙酸乙酯稀释后的溶液，以边滴加边搅拌的方式加入溶液D，然后搅拌0.5～1小时，即得到改性环氧树脂溶液。
8.改性环氧树脂溶液，其特征在于，应用权利要求1-7任一所述的改性环氧树脂溶液的制备方法制备，改性环氧树脂溶液中酚醛树脂含量为0.2％-0.8％。
9.应用权利要求8所述的改性环氧树脂溶液制备超疏水纤维毡的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将纤维材料浸入改性环氧树脂溶液浸泡1-30mim；
步骤二：放入烘干箱中，温度为60℃～100℃烘干0.5～1小时；
步骤三：烘干箱升温，温度为120℃～180℃固化1～3小时，得到超疏水纤维滤毡。
10.应用权利要求9所述的制备超疏水纤维毡的方法制备的超疏水纤维毡，其特征在于，所述纤维材料包括纤维滤毡聚脂纤维、木纤维、棉纤维、玻璃纤维毡、岩棉。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20221018 |