一種油水分離用含氟丙烯酸超疏水樹(shù)脂及其制備方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種油水分離用含氣丙婦酸超疏水樹(shù)脂及其制備方法 【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂及其制備方法，尤其設(shè)及一種汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī) 濾清器油水分離用含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂及其制備方法。 【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著相關(guān)環(huán)保政策法規(guī)對(duì)尾氣排放要求越來(lái)越嚴(yán)格，汽車(chē)對(duì)于燃油的品質(zhì)要求也 越來(lái)越高。燃油作為汽車(chē)的燃料，其品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)的工作狀態(tài)和使用 壽命。但是，在各類(lèi)汽車(chē)用的油液中偶爾存在少量的水分，該些油液中污染水W溶解水、自 由水和乳化水=種形式存在。其中，乳化水是均勻分散在油中的處于懸浮狀態(tài)的微小水滴， 粒徑一般處在1~100微米范圍之間，無(wú)法自動(dòng)沉降，需要采用一定的脫水設(shè)備才能實(shí)現(xiàn)油 水的分離；而且乳化水的存在對(duì)燃油使用效果的破壞性非常大。因此，如何高效率地除去汽 車(chē)用油液中的乳化水，是提高燃油品質(zhì)的關(guān)鍵和難點(diǎn)。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)外在汽車(chē)等機(jī)械設(shè)備內(nèi)有效的油水分離手段為聚結(jié)分離法，其主要部 件是能夠有效分離燃油和乳化水的分離濾巧。分離濾巧是由表面疏水親油涂層制成的，其 作用原理是利用涂層表面對(duì)油和水表面接觸特性的差異使小水珠被完全有效地?cái)r截在濾 巧外面，而允許油液順利通過(guò)，從而有效脫除油液中的水分。聚結(jié)分離法分離油水的精度和 效率取決于分離濾巧的性能。
[0004] 研究表明，影響分離濾巧性能的因素包括分離網(wǎng)的孔徑大小W及涂層的疏水親油 性。因此，如何提高涂層的疏水性，并保持優(yōu)異的親油性，滿(mǎn)足油水分離的要求，是高檔分離 濾巧研發(fā)中亟待解決的問(wèn)題。由于我國(guó)濾清器相關(guān)技術(shù)相對(duì)比較落后，尤其是分離濾巧的 疏水性能較差，相關(guān)產(chǎn)品極度依賴(lài)進(jìn)口。因此為了擺脫我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)對(duì)國(guó)外技術(shù)的依賴(lài)，提 高濾清器行業(yè)W及涂料行業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，急需開(kāi)發(fā)具有我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的油水分離樹(shù) 脂。 【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0005] 本發(fā)明目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中分離濾巧涂層的疏水性不足的技術(shù)難題，提供 一種分離性能優(yōu)越的油水分離用含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述樹(shù)脂的制備方法。
[0007] 本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，采用W下技術(shù)方案：
[0008] -種油水分離用含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂，其特征在于按重量份計(jì)，采用W下原料 通過(guò)溶液自由基聚合反應(yīng)制得：
[0009]
[0010]
[0011] 本發(fā)明中的硬單體為苯己締、丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、甲基丙締酸己醋、醋 酸己締醋、丙締酷胺和甲基丙締酸縮水甘油醋中的一種或幾種。硬單體主要功能是賦予涂 層一定的硬度和拉伸強(qiáng)度。
[0012] 本發(fā)明中的軟單體為丙締酸己醋、丙締酸了醋、丙締酸異辛醋、丙締酸-2-己基己 醋和丙締酸月桂醋中的一種或幾種。軟單體主要功能是賦予涂層一定的柔初性和延伸性。
[0013] 本發(fā)明中的含氣功能性單體為甲基丙締酸六氣了醋、甲基丙締酸十二氣庚醋和甲 基丙締酸全氣烷基己醋中的一種或幾種。含氣功能性單體主要功能是賦予涂層的低表面能 和疏水性能。
[0014] 本發(fā)明引入有機(jī)氣、有機(jī)娃等低表面能物質(zhì)與丙締酸醋共聚，通過(guò)調(diào)整丙締酸長(zhǎng) 鏈烷基醋的鏈長(zhǎng)、氣、娃元素的含量提高樹(shù)脂的疏水親油性，得到低粘度、高滲透性、高固體 份的含氣丙締酸超疏水性樹(shù)脂；將其涂覆于分離濾巧，干燥后的涂層具備優(yōu)異的超疏水性 能，還具有優(yōu)良的耐高低溫性、耐溶劑性、耐摩擦等性能，同時(shí)被涂覆的分離濾巧具備優(yōu)異 的油水分離性能，能夠高效率地除去油液中的水分。
[0015] 聚丙締酸醋樹(shù)脂具有良好的抗老化性、耐光性、耐候性、耐腐蝕性及價(jià)格低廉、合 成工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但其也存在著耐水性差、低溫易變脆、高溫易變黏失強(qiáng)的特點(diǎn)，影響其 實(shí)用效果。通過(guò)加入含氣基團(tuán)來(lái)改變聚丙締酸醋樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)，既保持了聚丙締酸醋樹(shù)脂原 有的優(yōu)點(diǎn)，又賦予了其耐久、耐水、耐候、耐油、耐熱、耐化學(xué)介質(zhì)及耐沾污性等優(yōu)異的綜合 性能。
[0016] 本發(fā)明所述的甲基丙締酸-0 -哲己醋是含有一0H的丙締酸醋單體，主要功能是 賦予樹(shù)脂一定數(shù)量的一0H，W供交聯(lián)劑的固化。
[0017] 本發(fā)明中的引發(fā)劑為過(guò)氧化苯甲酯、過(guò)氧化月桂酷、過(guò)氧化苯甲酸叔了醋、過(guò)氧化 叔戊酸叔了基醋、偶氮二異了膳和偶氮二異庚膳中的一種或幾種。引發(fā)劑用于引發(fā)締類(lèi)、雙 締類(lèi)單體的自由基聚合和共聚合反應(yīng)，由于本發(fā)明所用反應(yīng)介質(zhì)是有機(jī)溶劑，因此引發(fā)劑 必須是油溶性的。
[0018] 本發(fā)明中的有機(jī)溶劑優(yōu)選為了酬、環(huán)己酬、己醇、了醇、己酸己醋、己酸了醋、甲苯 和二甲苯中的一種或幾種。W有機(jī)溶劑為反應(yīng)介質(zhì)的溶液聚合方法簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件易于控 審IJ，應(yīng)用較為廣泛。步驟a中混合單體總質(zhì)量濃度二混合單體總質(zhì)量/(混合單體總質(zhì)量+ 有機(jī)溶劑質(zhì)量）。
[0019] 本發(fā)明中的有機(jī)膨潤(rùn)±的主要功能首先是賦予反應(yīng)體系一定的分散能力，使得含 氣丙締酸單體與其他丙締酸醋單體混合均勻，促進(jìn)兩者充分反應(yīng)（試驗(yàn)證明，將含氣丙締 酸單體與其他丙締酸醋單體直接混合后的反應(yīng)程度較小，共聚率一般很差，難W獲得含氣 的丙締酸樹(shù)脂）。有機(jī)膨潤(rùn)±的另一功能是將引發(fā)劑通過(guò)擴(kuò)散作用吸附于其層狀結(jié)構(gòu)中，能 夠有效地減少引發(fā)劑的籠蔽效應(yīng)，從而減少引發(fā)劑的用量W降低成本，并能夠更好地控制 聚合反應(yīng)。
[0020] 本發(fā)明中的富勒締優(yōu)選為碳原子個(gè)數(shù)在50~84之間的碳原子簇。由于富勒締具 有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、宏觀(guān)量子隧道效應(yīng)等奇特特性，因此富勒締可W賦予含氣丙締酸 超疏水樹(shù)脂涂層的粗趟度，進(jìn)一步有效增加涂層的疏水性能，并使之達(dá)到超疏水狀態(tài)（試 驗(yàn)表明，即使混有較多的納米二氧化娃粒子等填料，含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂的涂層一般很 難達(dá)到超疏水狀態(tài)）。
[0021] 本發(fā)明使用有機(jī)膨潤(rùn)±替代常用的乳化劑，同時(shí)使用富勒締提高疏水度，二者協(xié) 同增強(qiáng)了體系的疏水性及其穩(wěn)定性。
[0022] 一種上述的油水分離用含氣丙締酸超疏水樹(shù)脂的制備方法，其特征在于包括W下 步驟：
[0023] a、將硬單體、軟單體、含氣功能性單體、甲基丙締酸-0-哲己醋W及2/3~3/4的 引發(fā)劑完全充分溶于1/2~3/4的有機(jī)溶劑中，控制混合單體總質(zhì)量濃度為35~65%;
[0024]b、將剩余的有機(jī)溶劑加到反應(yīng)蓋中，并投入有機(jī)膨潤(rùn)±，攬拌直至有機(jī)膨潤(rùn)±完 全分散形成均質(zhì)體系；
[0025] C、將反應(yīng)蓋升溫至80~90。再勻速緩慢投入a溶液，控制投入時(shí)間不少于比， 加料完畢，繼續(xù)保溫反應(yīng)1~化，然后加入剩余的引發(fā)劑，并繼續(xù)保溫反應(yīng)1~化；
[0026] t停止反應(yīng)，待其降至室溫，加入富勒締并攬拌均勻，出料即可。
[0027] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較