噴涂無機(jī)粒子分散液:
[0058]①、采用噴嘴直徑為0.2mm?Imm的噴槍，并調(diào)整噴槍的噴嘴與表面覆有聚氨酯膠層的海綿待噴涂面的距離為1m?20cm，在噴涂壓力為90kPa?300kPa和移動速度為2cm/s?8cm/s的條件下進(jìn)行噴涂，至表面覆有聚氨酯膠層的海綿待噴涂面全部均勻噴到無機(jī)粒子分散液；
[0059]②、重復(fù)步驟四①4次?8次，得到單面無機(jī)粒子修飾的海綿；
[0060]③、重復(fù)步驟四①至②，實現(xiàn)對單面無機(jī)粒子修飾的海綿其余的待噴涂面進(jìn)行噴涂，完成海綿表面無機(jī)粒子分散液的噴涂，然后在室溫下固化，得到無機(jī)粒子修飾的具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)的海綿；
[0061]五、噴金:
[0062]對無機(jī)粒子修飾的具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)的海綿進(jìn)行噴金處理，金層厚度為1nm?50nm，得到噴金后的海綿；
[0063]Tn、疏基修飾:
[0064]將巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸加入到無水乙醇中，得到含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液，然后將含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液均勻涂覆到噴金后的海綿各個表面，得到表面被含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液潤濕的海綿，將表面被含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液潤濕的海綿密封保存Ih?24h，烘干，得到具有pH響應(yīng)性的海綿，即完成一種具有pH響應(yīng)性的海綿的制備方法；
[0065]所述的巰基長鏈烷烴的碳鏈長度為11個?16個碳原子；所述的巰基長鏈烷基酸的碳鏈長度為11個?16個碳原子；
[0066]所述的巰基長鏈烷烴與巰基長鏈烷基酸的摩爾比為1: (0.25?2.33);所述的含有疏基長鏈燒經(jīng)和疏基長鏈燒基酸的乙醇溶液中疏基長鏈燒經(jīng)和疏基長鏈燒基酸為溶質(zhì)，無水乙醇為溶劑，溶質(zhì)的濃度為lmmol/L。
[0067]本【具體實施方式】所述的海綿是未經(jīng)任何預(yù)處理(包括清洗)的工業(yè)密胺海綿(三聚氰胺甲醛樹脂泡沫)。原因如下:1.工業(yè)生產(chǎn)出的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫由于其制備過程中添加了表面活性劑，使得制備出的成品具有超親水及水下自動除油的特性，這是其他海綿所不具有的特點；2.三聚氰胺甲醛樹脂泡沫相比于其他海綿具有更高的開孔率，這使得僅經(jīng)過表面疏水處理的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫在水下也能夠很好的吸收水下的油品。
[0068]本【具體實施方式】步驟八中將表面被含有疏基長鏈燒經(jīng)和疏基長鏈燒基酸的乙醇溶液潤濕的海綿應(yīng)迅速密封保存。
[0069]原理:利用蜜胺海綿表面本身存在的表面活性劑，只對海綿外表面進(jìn)行pH響應(yīng)化處理，而保留主體海綿內(nèi)部的化學(xué)成分及結(jié)構(gòu)；外表面的化學(xué)處理使得海綿外表面對酸性及中性水滴具有阻抗力，而堿性水滴則可以完全潤濕，從而使得酸性和中性的水無法進(jìn)入海綿內(nèi)部，而堿性的水可以進(jìn)入海綿內(nèi)部。海綿在中性或酸性水體中可以吸收水中的油品，并且由于表面的阻水性水無法進(jìn)入海綿內(nèi)部，油品因為海綿的毛細(xì)力而被海綿穩(wěn)定地吸收；當(dāng)把吸收了油品的海綿浸沒到堿性水體中時，由于水進(jìn)入到海綿內(nèi)部與表面活性劑接觸，使得油品在重力作用下被排出海綿，從而實現(xiàn)海綿的水下PH響應(yīng)性。
[0070]原始的三聚氰胺甲醛樹脂泡沫在經(jīng)過水洗之后由于表面活性劑的消失會喪失其水下自動除油的特性，但是可以將其浸泡在含有表面活性劑的溶液中使其恢復(fù)水下除油的特性(如十二烷基苯磺酸鈉的乙醇溶液)。由于表面活性劑種類眾多，這里無法全部列出，但是使用表面活性劑來處理海綿并將其應(yīng)用于制備水下具有PH響應(yīng)性的海綿是受到本專利的保護(hù)的。
[0071]本實施方式的有益效果是:1、本實施方式的方法簡單，只需要幾步簡單的噴涂和涂覆便可以完成，不需要任何復(fù)雜的設(shè)備，原料易得，生產(chǎn)周期短，所有的反應(yīng)過程的一個周期在24h內(nèi)便可完成。
[0072]2、處理后的海綿表面具有較強(qiáng)的疏水性，可阻止海綿在水下時水進(jìn)入海綿內(nèi)部；而其與堿性液滴的接觸角為0°，從而使其在堿性條件下水可滲入海綿內(nèi)部與海綿內(nèi)部的表面活性劑接觸，在重力作用下將吸收的油品釋放出來。
[0073]3、海綿表面的粗糙結(jié)構(gòu)具有很好的機(jī)械穩(wěn)定性，原因是單組分聚氨酯膠含有大量的異氰酸酯基( + N = C = O)，一方面異氰酸酯基可以和三聚氰胺甲醛樹脂泡沫表面的含活潑氫的基團(tuán)(-NH2、-NH-等)反應(yīng)，另一方面又可與親水S12表面的羥基發(fā)生反應(yīng)，從而形成化學(xué)鍵結(jié)合；單組份聚氨酯在空氣中便可自行固化，固化后的膠接強(qiáng)度進(jìn)一步增加，從而獲得機(jī)械穩(wěn)定的粗糙表面。
[0074]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:步驟二中所述的粒徑小于20nm的S1ji子由氣相法制備得到；步驟二中所述的粒徑為200nm?300nm的S12粒子由氣相法制備得到。其它與【具體實施方式】一相同。
[0075]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二之一不同的是:步驟三①中所述的海綿為三聚氰胺甲醛樹脂泡沫。其它與【具體實施方式】一或二相同。
[0076]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:步驟一中所述的單組份聚氨酯的質(zhì)量與丙酮的體積比為0.0lg: lmL。其它與【具體實施方式】一至三相同。
[0077]【具體實施方式】五:本實施方式與【具體實施方式】一至四之一不同的是:步驟二中將粒徑為15nm的S12粒子、粒徑為200nm的S1 2粒子和丙酮超聲混合。其它與【具體實施方式】一至四相同。
[0078]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】一至五之一不同的是:步驟二中所述的粒徑為15nm的S12粒子與粒徑為200nm的S1 2粒子的質(zhì)量比為5:1。其它與【具體實施方式】一至五相同。
[0079]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】一至六之一不同的是:步驟三①中采用噴嘴直徑為0.3mm的噴槍，并調(diào)整噴槍的噴嘴與海綿的待噴涂面的距離為30cm，在噴涂壓力為150kPa和移動速度為4cm/s的條件下進(jìn)行噴涂，至海綿的待噴涂面全部均勻噴到單組份聚氨酯溶液。其它與【具體實施方式】一至六相同。
[0080]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】一至七之一不同的是:步驟五中對無機(jī)粒子修飾的具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)的海綿進(jìn)行噴金處理，金層厚度為20nm，得到噴金后的海綿。其它與【具體實施方式】一至七相同。
[0081]【具體實施方式】九:本實施方式與【具體實施方式】一至八之一不同的是:步驟六中所述的巰基長鏈烷烴為1-硫代癸烷；所述的巰基長鏈烷基酸為11-巰基十一烷酸。其它與【具體實施方式】一至八相同。
[0082]【具體實施方式】十:本實施方式與【具體實施方式】一至九之一不同的是:步驟六中所述的巰基長鏈烷烴與巰基長鏈烷基酸的摩爾比為1:0.25。其它與【具體實施方式】一至九相同。
[0083]采用以下實施例驗證本發(fā)明的有益效果:
[0084]實施例一:
[0085]一種具有pH響應(yīng)性的海綿的制備方法是按以下步驟進(jìn)行:
[0086]—、制備單組份聚氨酯溶液:
[0087]將單組份聚氨酯與丙酮混合，得到單組份聚氨酯溶液；
[0088]所述的單組份聚氨酯的質(zhì)量與丙酮的體積比為0.0lg:1mL ；
[0089]二、制備無機(jī)粒子分散液:
[0090]將粒徑為15nm的S12粒子、粒徑為200nm的S1 2粒子和丙酮超聲混合，得到無機(jī)粒子分散液；
[0091]所述的粒徑為15nm的S12粒子與粒徑為200nm的S1 2粒子的質(zhì)量比為5:1 ;所述的無機(jī)粒子分散液中粒徑小于20nmSi02粒子和粒徑為200nm?300nm的S1ji子的總質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為2% ；
[0092]三、噴涂單組份聚氨酯溶液:
[0093]①、采用噴嘴直徑為0.3mm的噴槍，并調(diào)整噴槍的噴嘴與海綿的待噴涂面的距離為30cm，在噴涂壓力為150kPa和移動速度為4cm/s的條件下進(jìn)行噴涂，至海綿的待噴涂面全部均勻噴到單組份聚氨酯溶液；
[0094]所述的海綿為三聚氰胺甲醛樹脂泡沫；
[0095]②、重復(fù)步驟三①2次，得到單面覆有聚氨酯膠層的海綿；
[0096]③、重復(fù)步驟三①至②，實現(xiàn)對單面覆有聚氨酯膠層的海綿其余的待噴涂面進(jìn)行噴涂，完成海綿表面單組份聚氨酯溶液的噴涂，然后在室溫下懸掛待溶劑揮發(fā)，得到表面覆有聚氨酯膠層的海綿；
[0097]四、噴涂無機(jī)粒子分散液:
[0098]①、采用噴嘴直徑為0.3mm的噴槍，并調(diào)整噴槍的噴嘴與表面覆有聚氨酯膠層的海綿待噴涂面的距離為20cm，在噴涂壓力為200kPa和移動速度為2cm/s的條件下進(jìn)行噴涂，至表面覆有聚氨酯膠層的海綿待噴涂面全部均勻噴到無機(jī)粒子分散液；
[0099]②、重復(fù)步驟四①6次，得到單面無機(jī)粒子修飾的海綿；
[0100]③、重復(fù)步驟四①至②，實現(xiàn)對單面無機(jī)粒子修飾的海綿其余的待噴涂面進(jìn)行噴涂，完成海綿表面無機(jī)粒子分散液的噴涂，然后在室溫下固化，得到無機(jī)粒子修飾的具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)的海綿；
[0101]五、噴金:
[0102]對無機(jī)粒子修飾的具有微納米粗糙結(jié)構(gòu)的海綿進(jìn)行噴金處理，金層厚度為20nm，得到噴金后的海綿；
[0103]Tn、疏基修飾:
[0104]將巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸加入到無水乙醇中，得到含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液，然后將含有巰基長鏈烷烴和巰基長鏈烷基酸的乙醇溶液均勻涂覆到噴