专利名称：一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法
技术领域：
本发明属于环境保护和吸油材料技术领域，涉及一种可循环使用的清理油、烃类泄漏污染的吸油材料的制备方法。
背景技术：
各种油类、烃类在开采、生产、运输和使用的过程中，都有发生泄漏的可能，一旦发生泄漏，将会污染环境，给人类健康带来危害。特别是海上溢油事故会造成海洋生态的破坏，而伴随着可能发生的火灾，会污染大气产生一系列的二次污染。处理水面或土壤上的油污染，使用吸油材料是最常用的方法。目前常见的吸油材料有两大类，一类是化学合成的吸油材料，如聚丙烯合成吸附材料，有良好的疏水和亲油性，但是这些吸油材料吸油倍率较低一般为10-15倍，且价格昂贵。另一类是天然吸油材料，如原棉、农作物秸秆、木质纤维、羊毛等多孔位置，吸油倍率较好。但如不经过改性，吸油的同时也吸水。中国专利CN 101244379A公开了一种以泥炭作为主要原料，通过原料筛选、风干粉碎、改性处理、成品加工制备的吸油材料，可吸附原油 15-20倍，吸油倍率仍然不高，而且对泥炭原料依赖较大。中国专利CN 101565488A公开了一种将植物纤维素活化处理后，加入聚乙烯醇水溶液中，在氮气保护下搅拌升温，加入引发剂、反应单体及交联剂，搅拌下升温，恒温，沉淀产物并过滤，用热水洗涤，烘干，得到的纤维素基吸油材料，能够吸收15-20倍的氯代烷烃和重油。对原料的依赖较小，但是同样吸油倍率不高，难以应对大量的溢油事故。
发明内容
本发明的目的是提供制备一种环保型高吸油材料的方法，采用常见工业化应用的聚醚型聚氨酯泡沫为原料，经过表面疏水亲油改性，使得改性聚氨酯泡沫材料既具有泡沫的丰富空间容纳油分子，又拥有改性聚合物的亲油性能，提高了聚氨酯泡沫材料在水油体系中的吸油倍率。改进吸油材料对油类的吸附倍率能达到35-46倍，对烃类吸附倍率能达到55-69倍，能够应对大量溢油事故。本发明的技术方案如下a)将定量经裁剪的聚氨酯泡沫加入到溶有引发剂过氧化苯甲酰或者偶氮二异丁腈的甲苯溶液中，通氮气搅拌升温于80°C恒温反应0. 5 Ih ；b)在步骤a)反应体系中加入反应单体甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸十二酯或苯乙烯中的一种或两种混合物；交联剂1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯或1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯或二乙烯基苯中的一种或两种混合物，继续搅拌恒温反应他后停止，过滤。c)将步骤b)所得的产物中分别用乙醇和去离子水洗涤3-6次，在60°C条件下烘干，得改性的聚氨酯泡沫高吸油材料。本发明的效果和益处是该方法不仅操作简单，反应条件温和，而且所用聚氨酯泡沫为已工业化应用的聚醚型聚氨酯泡沫材料，利用少量的亲油单体进行改性，综合生产成本较低，吸油性能高，对烃类也有高吸附性能。且使用后的聚氨酯吸油材料，经过简单的挤压就能重复利用，进一步的降低成本。
具体实施例方式以下结合技术方案详细叙述本发明的具体实施方式
。实施例1:将0.2g密度为15kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有1 %过氧化苯甲酰引发剂的 50ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应30min ；加入Ig甲基丙烯酸丁酯和0. 5%的 1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应6h。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料A。实施例2:将0. Ig密度为20kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有3 %偶氮二异丁腈引发剂的 40ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应40min ；加入1. 5g甲基丙烯酸十二酯和1 % 的1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯和1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应他。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料B。实施例3:将0.4g密度为25kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有5 %过氧化苯甲酰引发剂的 150ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应0. 5h ；加入2g苯乙烯和1. 5%的1，4-丁二醇二丙烯酸酯和二乙烯基苯混合交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应他。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料C。实施例4:将0. 5g密度为^kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有7 %偶氮二异丁腈引发剂的 140ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应0. 5h ；加入1. 5g甲基丙烯酸丁酯和0. 5g苯乙烯的混合物，以及1. 5%的二乙烯基苯交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应6h。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料D。实施例5:将0. 2g密度为30kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有9 %过氧化苯甲酰引发剂的 120ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应0. 5h ；加入Ig甲基丙烯酸十二酯和0. 5g苯乙烯，以及1. 5%的1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯和二乙烯基苯交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应他。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料E。实施例6:将0. 4g密度为35kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有5 %过氧化苯甲酰引发剂的 140ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应0. 5h ；加入0. 5g甲基丙烯酸丁酯和Ig甲基丙烯酸十二酯，以及2. 5%的二乙烯基苯交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应6h。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料F。实施例7 将0. 2g密度为15kg/cm3的聚氨酯泡沫加入到溶有5%过氧化苯甲酰引发剂的 50ml甲苯溶液中，通氮气搅拌于80°C恒温反应Ih ；加入1. 5g甲基丙烯酸十二酯和1. 5%交联剂，氮气氛围80°C恒温继续反应6h。产物用乙醇及去离子水洗6次，在60°C条件干燥，得吸油材料G。实施例8 取一定量的吸油材料放入装有一定量油的容器中，油要覆盖吸油材料，等到吸油材料达到吸附饱和后将材料取出自然滴淌30s，称量计重，平行测量三次求平均值。吸油结果见下表.附表各种吸油材料的吸油结果(g/g)
权利要求
1.一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤a)将定量经裁剪的聚氨酯泡沫加入到溶有引发剂过氧化苯甲酰或者偶氮二异丁腈的甲苯溶液中，通氮气搅拌升温于80°C恒温反应20-60min ；b)在步骤a)反应体系中加入反应单体甲基丙烯酸丁酯或甲基丙烯酸十二酯或苯乙烯中的一种或两种混合物、交联剂1，4_ 丁二醇二甲基丙烯酸酯或1，4_ 丁二醇二丙烯酸酯或二乙烯基苯中的一种或两种混合物，继续搅拌恒温反应他后停止，过滤；c)将步骤b)所得的产物中分别用乙醇和去离子水洗涤3-6次，在60°C条件烘干，得改性的聚氨酯高吸油材料。
2.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于步骤a)中所述聚氨酯泡沫为工业化应用的聚醚型聚氨酯软质泡沫材料，密度为15-3^g/cm3。
3.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于，步骤a)中的溶剂甲苯的用量是聚氨酯泡沫体积的10-20倍。
4.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤a)中的引发剂用量是聚氨酯泡沫的质量的_9%。
5.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤b)中反应单体用量是聚氨酯泡沫质量的0. 5-2倍。
6.根据权利要求1所述的一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，其特征在于，所述的步骤b)中交联剂的用量是聚氨酯泡沫质量的0. 5% -2. 5%。
全文摘要
一种改性聚氨酯泡沫吸油材料的制备方法，属于环境保护和吸油材料技术领域。其特征是该方法将经剪裁聚氨酯泡沫加入到溶有聚氨酯泡沫的质量的1％-9％引发剂的甲苯溶液中，在氮气保护下搅拌升温至80℃，活化20-60min，再加入聚氨酯泡沫质量0.5-2倍的反应单体和聚氨酯泡沫质量0.5％-2.5％的交联剂，氮气氛围继续搅拌，恒温反应6h，产物用乙醇和水洗涤，在60℃条件下烘干，得到改性的疏水亲油聚氨酯高吸油材料。本发明的效果和益处是该方法不仅操作简单，反应条件温和，综合生产成本较低，吸油材料可重复利用，而且对油类和烃类均有较高吸附性能。
文档编号C08F212/08GK102492099SQ20111041552
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者刘嘉栋, 李华, 杨凤林, 柳丽芬, 高波 申请人:大连理工大学