耐化学性超亲水及水下超疏油油水分离膜及其制备和应用技术领域
本发明属于油水分离膜制备技术领域，特别涉及一种耐化学性超亲水及水
下超疏油油水分离膜及其制备方法和应用。
背景技术
近年来，大分子自组装的研究取得了一系列的重大进展，从而成为研究的
热点，其中一个重要的应用领域就是分子刷聚合物，在自清洁、防污涂料等领
域具有很好的应用前景。当膜的表面具有亲水聚合物分子刷结构时，膜的表面
亲水性会更好，同时，由于亲水聚合物分子刷在水中处于完全伸展的结构，从
而使膜的表面在具有微纳二元粗糙结构的基础上又具有了纳米级的绒毛结构，
从而具有类似荷叶表面的自清洁效果，对油污具有“弹起”效果，研究表明，超
亲水和超疏油的表面都对油污具有防污效果，但是亲水涂层的防污效果更佳。
分子刷结构的制备目前主要采用大分子自组装或者点击化学接枝的方法制备，
制备的方法较为复杂，难以实现大规模的生产，UV固化低聚物具有几千的分
子量和反应活性，将其在表面进行光固化接枝可以得到分子刷结构，制备方法
简单、环保，不失为一种制备分子刷的新型方法。
不锈钢丝网和高分子基材虽然具有较好的防腐性能，但是并不是完全耐腐
蚀的，高盐、高酸、高碱等复杂的含油废水环境，上述亲水聚合物形成的亲水
涂层耐腐蚀性较差，无法抵挡恶劣化学环境对油水分离膜造成的损害，从而影
响其使用寿命。本发明采用底涂预处理法，对不锈钢丝网进行防腐保护，首先
以具有良好防腐蚀性能和环境友好性的UV固化复合乳液对不锈钢丝网进行
底涂前处理；然后在膜的表面构筑分子刷结构，得到一种适用于复杂化学环境
和具有自清洁功能的，水环境下具有超亲水和超疏油性质的油水分离膜。该膜
可以有效分离各类油水混合物，使处理后的污水含油量低于50mg/L。在分离
过程中，网膜能够有效抵制废水中腐蚀性物质对基材的腐蚀，膜表面的亲水分
子刷结构使油在膜表面的粘附力极低，网膜不易被油粘附和污染，从而是一种
真正的抗腐蚀、抗污染膜。
授权专利号ZL201310240149.1和ZL201310224027.4的中国发明专利
分别发明了一种具有亲水聚合物分子刷结构的UV固化超亲水及水下超疏油
油水分离膜和一种热固化水凝胶结构超亲水及水下超疏油油水分离膜，虽然均
具有很好的油水分离效果和抗油污染性能，但是膜的耐水性和耐化学品性能均
较差。授权专利号ZL201310241229.4的中国发明专利发明了一种氧化石墨
烯改性超亲水及水下超疏油油水分离膜，虽然用氧化石墨烯进行了一定程度的
交联，大大提高了膜的耐水性和耐化学品性能，但是其性能还是远远不如本发
明的效果。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种耐
化学性超亲水及水下超疏油的油水分离膜。本发明的油水分离膜具有特殊的纳
米与微米的复合结构，微米尺度的网孔，微米厚度的有机-无机掺杂包覆层和
包覆层上纳米尺寸的突起结构，实现了油水分离膜在空气中对水和油的接触角
为0°，在水下却具有超疏油的性质。
本发明另一目的在于提供一种上述一种耐化学性超亲水及水下超疏油的
油水分离膜的制备方法。本发明的油水分离膜是以100～400目的织物丝网作
为基材，采用浸涂或喷涂的方法在上面先构筑一层UV固化防腐底涂，然后吸
附一层水性UV固化杂化涂料，然后以紫外光固化，使其包覆有微米厚度的掺
杂有无机纳米粒子的亲水聚合物包覆层，同时在包覆层上具有纳米尺度的突
起，从而得到本发明的耐化学性超亲水及水下超疏油的油水分离膜。
本发明再一目的在于提供上述耐化学性超亲水及水下超疏油的油水分离
膜在油水混合物的分离及含油污水的处理中的应用。
本发明的目的通过下述方案实现：
一种耐化学性超亲水及水下超疏油油水分离膜，由包括以下步骤方法制备
得到：
(1)采用溶胶-凝胶法，以四甲氧(乙氧)基硅烷和四甲氧(乙氧)基钛
中的至少一种为原料，恒温水浴中，与醇水共溶剂按质量比1:1～1:5混合均匀，
加入催化剂，保温反应，得到纳米溶胶；
(2)UV固化水性涂料的制备：将单官能UV固化低聚物、双官能UV固
化低聚物、多官能UV固化低聚物、步骤(1)的纳米溶胶、光引发剂和乳化
剂混合分散均匀，得到UV固化水性涂料；
(3)采用浸涂或喷涂法将UV固化水性防腐涂料涂覆于丝网表面，烘干
后，紫外固化，得到防腐底涂网膜；
(4)采用浸涂或喷涂法将步骤(2)的UV固化水性涂料涂覆于步骤(3)
所得防腐底涂网膜表面，烘干，UV固化，得到耐化学性超亲水及水下超疏油
油水分离膜。
步骤(1)中所述的醇水共溶剂指由醇类物质和水混合得到的共溶剂。
所述的醇水共溶剂中醇类物质和水的质量比优选为1:5～5:1。
所述醇类物质可为乙醇、丙醇、异丙醇、正丁醇、仲丁醇和异丁醇中的至
少一种。
所述催化剂可为盐酸、硝酸、硼酸、硫酸、氨水、碳酸氢钠或氢氧化钠。
所述恒温水浴的温度优选为20～80℃。
所述保温反应的条件优选为20～80℃下反应4～5h。
所述混合均匀优选为搅拌5～10min使其混合均匀。
优选地，所述纳米溶胶中的纳米粒子粒径控制在10～500nm，纳米粒子
质量含量为20～35％。
步骤(2)中所用单官能UV固化低聚物、双官能UV固化低聚物、多官
能UV固化低聚物、纳米溶剂、光引发剂和乳化剂的质量比优选为(10～50):
(60～80):(200～500):(10～20):(1～5):(1～5)。
所述混合分散均匀优选为在1000～2000r/min下分散10～20min。
所述的单官能UV固化低聚物为甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯和甲氧基聚乙
二醇甲基丙烯酸酯中的至少一种。
所述的双官能UV固化低聚物为聚醚丙烯酸酯类低聚物、水性丙烯酸酯类
低聚物、水性聚氨酯丙烯酸酯类低聚物和水性环氧丙烯酸酯类低聚物中的至少
一种。
所述的多官能UV固化低聚物优选为乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
所述的光引发剂可为水性光引发剂Darocur2959、EsacureKIP150、
Irgacure819DW、QTX、BTC、BPQ、WB-4784、WB-4785、WB-4789和WB-4792
中的至少一种。
所述的乳化剂优选为十二烷基苯磺酸钠。
步骤(3)中所述UV固化水性防腐涂料为UV固化水性聚氨酯丙烯酸酯
涂料、UV固化水性环氧丙烯酸涂料和UV固化聚氨酯环氧丙烯酸酯涂料中的
至少一种；固含量优选为5～10％。
所述烘干优选在80～120℃烘干。
所述紫外固化的时间优选为3～5min。
所述丝网优选为100～400目的织物丝网，更优选使用前经超声清洗、常
温晾干。
优选地，所述的丝网可为不锈钢丝网、铜丝网、铝丝网、尼龙丝网、维纶
丝网、芳纶丝网、涤纶丝网或睛纶纤维织物网。
优选地，所述超声清洗的超声频率为20～40KHz，功率范围为100～150
W。
优选地，所述超声清洗为先用清水超声清洗干净，然后用无水乙醇或丙酮
超声清洗，再用蒸馏水超声清洗干净。
优选地，所述紫外固化的UV光波长为245～405nm。
步骤(4)所述烘干的温度优选为80～200℃。
所述紫外固化的时间优选为3～5min。
优选地，所述紫外固化的UV光波长为245～405nm。
本发明的油水分离膜是以100～400目的织物丝网作为基材在其表面包覆
有微米厚度的掺杂有无机纳米粒子的亲水聚合物包覆层，同时在包覆层上呈多
层次均匀分布着微米尺度的球形突起，在微米尺度突起之上和微米突起间隔里
均匀分布着纳米尺度的球形突起。
本发明所述无机纳米粒子表面富含羟基，且不含其他有机基团，粒径为
10～500nm。微米尺度的网孔的孔径为30～170微米；微米尺度的膜孔的孔径
为10～100微米。优选所述微米厚度的包覆层的厚度为11～50微米；所述微
米尺度的球形突起粒径为1～50微米；所述纳米尺寸宽度的球形突起的粒径为
10～900纳米。
本发明的油水分离膜在空气中对水和油的接触角为0°，在水下对油滴的
接触角大于150°。
本发明使用的单官能UV固化低聚物、双官能UV固化低聚物和官能UV
固化低聚物均为亲水性或水溶性低聚物；其中单官能度低聚物主要在膜的表面
形成亲水聚合物分子刷；双官能度低聚物为主要成膜物质；多官能度低聚物为
交联剂，有利于形成网状结构，从而提高和保证膜的耐水性。
本发明的耐化学性超亲水及水下超疏油的油水分离膜可应用于油水混合
物的分离及含油污水的处理中。
所述的含油污水中可含有菜籽油、亚麻油、大豆油、花生油、玉米油、棉
籽油、橄榄油、芝麻油、米糠油、山茶油、葵花籽油等食用油，十二烷、十三
烷、十四烷、十五烷、十六烷等长链烷烃，苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、
丙苯、苯乙烯等芳烃，甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁
酯、醋酸乙烯酯、乙酸乙酯、醋酸丁酯、四氯化碳、二氯甲烷、二碘甲烷等有
机物，原油、汽油、煤油、柴油、各类溶剂油、润滑油等。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及有益效果：
(1)本发明的水性涂料中的单官能低聚物在固化成膜后在膜的表面形成
了聚合物分子刷，从而使得膜的亲水效果更好，同时在水下，亲水聚合物分子
刷具有极好的抗油粘附效果。处理时水通量大，操作简单，除物质传递能耗外，
无额外能源消耗，膜表面具有自清洁功能，易于清洗和重复利用，膜通量衰减
慢。
(2)本发明所制备的油水分离膜由于采用了防腐底涂，使得膜具有极好
的耐化学品性能，能够有效保护基材受到各种有毒害化学品的侵害，从而进一
步扩大了膜的使用范围。
(3)本发明所制备的油水分离膜进行油水分离完全依靠重力和毛细管作
用力，从而具有成本低廉、能耗较低，分离效果好、速度快，无需其他化学添
加剂，无毒副作用及二次污染，自清洁抗油滴污染，网膜易回收多次重复利用，
可用于大范围制备。
(4)本发明的油水分离膜的制备所采用的原材料均价廉易得，而且都没
有毒性，环境友好，不会造成二次污染，也不会对操作者的身体产生伤害；本
发明制作工艺及设备简单，易于实现，适用于大范围大规模生产。
附图说明
图1为实施例1和实施例2表面富含羟基纳米SiO2红外光谱图对比，其
中曲线1和曲线2分别对应实施例1和实施例2。
图2为实施例1所得网膜的5000倍放大SEM图。
图3为实施例1清洁空白不锈钢丝网表面水接触角(91.7°)。
图4为实施例1微纳结构不锈钢丝网涂膜表面水接触角(0°)。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方
式不限于此。
实施例1
(1)将一块15×15mm2的300目的不锈钢丝网按顺序分别浸入蒸馏水、
乙醇或丙酮、蒸馏水中各在150W，40KHz下超声清洗8min，挂起来在常温
下晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四乙氧基硅烷、100g无水乙醇和20g去离
子水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为
25％的氨水，加入30g去离子水中，用恒流泵以1mL/min的速度滴入四口烧
瓶中，保温4h后出料制备得到粒径约10nm的纳米硅溶胶，纳米粒子质量含
量为20％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，由图1红
外光谱图可见，在3400cm-1处有强的吸收峰，为羟基-OH的吸收峰，930cm-1
处为硅醇基Si-OH的伸缩振动峰，1000～1100cm-1处强而宽的吸收峰为Si-O
的伸展振动吸收峰，该处同时还存在着Si-O-Si(四环体)的伸展振动吸收峰。
说明四乙氧基硅烷已全部水解缩合生成了表面富含羟基的纳米SiO2。
(3)将UV固化聚氨酯丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为5％，喷
涂于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干
燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将10质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3102)、60质量
份聚醚丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴EM226)；20质量份多官
能UV固化低聚物(台湾长兴EM2386)、500质量份步骤(2)所得的硅溶胶、
1质量份水性光引发剂Darocur2959(瑞士Ciba公司)、5质量份乳化剂十二
烷基苯磺磺酸钠加入1000mL烧杯中混合均匀，在500W，40KHz下超声分
散10min以保证分散均匀。
(5)将步骤(3)所得丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸。在放大倍数为10000倍的扫描电镜图片可见，在丝网间隔中存在着40
微米孔径的微孔，同时微孔周围都是微纳粗糙结构的突起，在膜的表面均匀分
布着微纳复合结构的突起，其中微米球的粒径为1微米，同时微米球上和微米
球间隔之间存在着粒径为100nm的纳米球，见图2所示。
采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触角测试仪测试在空气中采用表
面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝网及步骤(5)中得到的丝网
对3微升水的接触角分别为91.7°和0°，见图3和4，证明该网膜具有超亲水
性能。
按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测试结果表明膜的耐盐水
性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与100号溶剂油按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液倒
入该油水分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，
而100号溶剂油始终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，达到了油
水分离效果。
实施例2
(1)将一块15×15mm2的100目的铜丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙醇、
蒸馏水中各在100W，20KHz下清洗10min，挂起来在常温下晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四甲氧基硅烷、100g无水乙醇和20g去离
子水，80℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为
25％的盐酸，加入30g去离子水中，用恒流泵以1mL/min的速度滴入四口烧
瓶中，保温4h后出料制备得到粒径500nm的纳米硅溶胶，纳米粒子质量含
量为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所得结构
图与图1相似。
(3)将UV固化环氧丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为10％，喷涂
于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将50质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3103)、60质量
份水性丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴6530B-40)；10质量份多
官能UV固化低聚物(台湾长兴EM2386)、300质量份步骤(2)所得的硅溶
胶、5质量份水性光引发剂EsacureKIP150(Lamberti公司)、5质量份乳化剂
十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在300W，20KHz下超声
分散10min以保证分散均匀；
(5)采用高压喷枪在0.6Mpa的压力下将步骤(4)所得到的混合溶液喷
涂于步骤(3)洗净的铜丝网表面，以保证丝网表面均匀分布一层10微米的涂
层，挂在温度为120℃的恒温真空干燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外
光固化机固化5min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与图3和4相似，证
明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测
试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与柴油按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液倒入该油水
分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，而柴油始
终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达到了油水分离效果。
实施例3
(1)将一块15×15mm2的200目的铝丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙醇
或丙酮、蒸馏水中各在150W，40KHz下超声清洗10min，挂起来在常温下
晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四甲氧基硅烷、100g无水乙醇和20g去离
子水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为
25％的碳酸氢钠，加入30g去离子水中，用恒流泵以1.5mL/min的速度滴入
四口烧瓶中，保温5h后出料制备得到粒径200nm的纳米硅溶胶，纳米粒子
质量含量为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所
得结构图与图1相似。
(3)将UV固化聚氨酯环氧丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为8％，
喷涂于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空
干燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将20质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3103)、80质量
份水性聚氨酯丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴611A-85)；20质
量份多官能UV固化低聚物(台湾长兴EM2386)、300质量份步骤(2)所得
的硅溶胶、5份水性光引发剂Irgacure891DW(Ciba特种化学品公司)、1质
量份乳化剂十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在500W，40
KHz下超声分散10min以保证分散均匀。
(5)将步骤(3)所得铝丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与图3和4相似，证
明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测
试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与十二烷按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液倒入该油
水分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，而十二
烷始终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达到了油水分离效
果。
实施例4
(1)将一块15×15mm2的400目的尼龙丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙
醇或丙酮、蒸馏水中各在100W，20KHz下超声清洗10min，挂起来在常温
下晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四乙氧基硅烷、100g无水乙醇和20g去离
子水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为
25％的硫酸，加入30g去离子水中，用恒流泵以1.5mL/min的速度滴入四口
烧瓶中，保温4h后出料制备粒径约20nm左右的纳米硅溶胶，纳米粒子质量
含量为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所得结
构图与图1相似。
(3)将UV固化环氧丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为5％，喷涂
于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将20质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3102)、80质量
份水性环氧丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴621A-80)；20质量
份多官能UV固化低聚物(氰特公司IRR210)、200质量份步骤(2)所得的
硅溶胶、5质量份水性光引发剂WB-4784(英国Ward-Blenkinsop公司)、1质
量份乳化剂十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在300W，20
KHz下超声分散10min以保证分散均匀。
(5)将步骤(4)所得尼龙丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化5min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与图3和4相似，证
明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测
试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与1菜籽油按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液倒入该
油水分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，而菜
籽油始终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达到了油水分离
效果。
实施例5
(1)将一块15×15mm2的300目的维纶丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙
醇或丙酮、蒸馏水中各在100W，20KHz下超声清洗5min，挂起来在常温下
晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四乙氧基硅烷、100g无水乙醇和20g去离
子水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为
25％的硝酸，加入30g去离子水中，用恒流泵以1.5mL/min的速度滴入四口
烧瓶中，保温4h后出料制备粒径约50nm左右的纳米硅溶胶，纳米粒子质量
含量为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所得结
构图与图1相似。
(3)将UV固化聚氨酯丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为5％，喷
涂于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干
燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将10质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3101)、80质量
份聚醚丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴EM227)；20质量份多官
能UV固化低聚物(巴斯夫公司PE55WN)、400质量份步骤(2)所得的硅溶
胶、5质量份水性光引发剂WB-4785(英国Ward-Blenkinsop公司)、1质量份
乳化剂十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在圆盘分散机下以
转速1000r/min分散15min以保证分散均匀。
(5)将步骤(3)所得维纶丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化5min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与图3和4相似，证
明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测
试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与三甲苯按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液倒入该油
水分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，而三甲
苯始终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达到了油水分离效
果。
实施例6
(1)将一块15×15mm2的300目的芳纶丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙
醇或丙酮、蒸馏水中各在100W，20KHz下超声清洗10min，挂起来在常温
下晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四乙氧基钛、100g无水乙醇和20g去离子
水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为25％
的氢氧化钠加入30g去离子水中，用恒流泵以1.5mL/min的速度滴入四口烧
瓶中，保温4h后出料制备粒径约50nm左右的纳米钛溶胶，纳米粒子质量含
量为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所得结构
图与图1相似。
(3)将UV固化聚氨酯丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为5％，喷
涂于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干
燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将20质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3102)、80质量
份聚醚丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴EM326)；20质量份多官
能UV固化低聚物(盖斯塔夫公司2000)、400质量份步骤(2)所得的钛溶胶、
5质量份水性光引发剂WB-4789(英国Ward-Blenkinsop公司)、1质量份乳化
剂十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在圆盘分散机下以转速
1500r/min分散10min以保证分散均匀。
(5)将步骤(3)所得芳纶丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化5min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与附图3和4相似，
证明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，
测试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与甲基丙烯酸甲酯按体积比1:1混合搅拌均匀，将油水混合液
倒入该油水分离膜器件中，亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，
而甲基丙烯酸甲酯始终阻挡在膜上，甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达
到了油水分离效果。
实施例7
(1)将一块15×15mm2的300目的涤纶丝网按顺序分别浸入蒸馏水、乙
醇或丙酮、蒸馏水中各在150W，40KHz下超声清洗10min，挂起来在常温
下晾干。
(2)在四口烧瓶中加入50g四甲氧基钛、100g无水乙醇和20g去离子
水，35℃恒温水浴加热并不断搅拌，待搅拌均匀后，称取0.5g质量浓度为25％
的硼酸，加入30g去离子水中，用恒流泵以1.5mL/min的速度滴入四口烧瓶
中，保温4h后出料制备粒径约50nm左右的纳米钛溶胶，纳米粒子质量含量
为35％。采用傅里叶红外测试仪测试所合成的纳米粒子的结构，所得结构图
与图1相似。
(3)将UV固化聚氨酯丙烯酸酯水性涂料用水稀释为固含量为5％，喷
涂于步骤(1)中不锈钢丝网基材表面，将丝网挂在温度为80℃的恒温真空干
燥箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化3min。
(4)将20质量份单官能UV固化低聚物(台湾长兴EM3102)、80质量
份聚氨酯丙烯酸酯类双官能UV固化低聚物(台湾长兴6112-100)；20质量份
多官能UV固化低聚物(德谦UV-14)、400质量份步骤(2)所得的钛溶胶、
5质量份水性光引发剂WB-4792(英国Ward-Blenkinsop公司)、1质量份乳化
剂十二烷基苯磺磺酸钠加入500mL烧杯中混合均匀，在300W，20KHz下超
声分散10min以保证分散均匀。
(5)将步骤(3)所得涤纶丝网浸入步骤(4)所得到的混合溶液中10min，
以保证丝网被充分浸透，然后垂直提拉起来挂在温度为80℃的恒温真空干燥
箱中烘烤30min，然后将网膜放入紫外光固化机固化5min。
以日本日立公司S-3700N型扫描电子显微镜观察网膜的表面形貌和相关
尺寸，所得结果与图2所示相似。采用DataphysicsOCA40Micro型表面接触
角测试仪测试在空气中采用表面张力测试仪(OCA)测量步骤(1)中空白丝
网及步骤(5)中得到的丝网对3微升水的接触角，分别与图3和4相似，证
明该网膜具有超亲水性能。按国家标准GB1763-89测定膜的耐盐水性能，测
试结果表明膜的耐盐水性大于72h。
(6)将步骤(5)中得到的丝网固定在自制油水分离膜器件中，将水用红
墨水染成红色，与十六烷按体积比4:1混合搅拌均匀，加入0.2g十二烷基苯
磺酸钠，磁力搅拌15min制成O/W乳液，将乳液倒入该油水分离膜器件中，
亲水聚合物吸水溶胀，红色的水源源不断向下渗透，而十六烷始终阻挡在膜上，
甚至最终膜上连红色都没有残留，从而达到了油水分离效果。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实
施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、
替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。