本发明涉及一种可生物降解吸油树脂制备方法，属于吸油树脂技术领域。
背景技术：
随着工业的迅速发展，含油污水及油船泄漏造成的环境污染日益严重，已成为全球亟待解决的严重问题。这些污染环境的有机物液体主要来自工业废水排放和海洋油船泄漏。含油废液进入水体会严重污染水质，威胁水生物的生存发展，进入土壤，会破坏土壤环境，威胁农作物正常生长。所以，对含油废液的处理十分重要，且务必达到较好的处理效果。常见的对水面漏油的处理方法包括：化学沉降法、物理机械回收法、吸附法、化学分散法、生物降解法、燃烧法等。其中，化学沉降法、化学分散法、生物降解法、燃烧法均会造成能源的极大浪费，不利于能源的可持续发展。而机械回收法效率较低，且回收后油水分离工序复杂。相比较而言，利用吸油材料的吸附法是一种简单且高效的处理水面溢油的方法，尤其是在一些人工难以接近的区域，其优势更加明显。为了对已排入环境的有机物液体进行快速有效的处理，可高效吸收有机物液体的材料越来越受到人们关注。
吸油材料大致分为天然无机类、 天然有机类以及化学合成类等三类。天然无机类吸油材料(如活性炭、石墨、黏土和沸石等)廉价易得，但存在吸油倍率不高，材料分散，吸油后不易回收等缺点。天然有机类吸油材料(如稻草、树皮、灯芯草、麻类等)原料来源广，且生态环保，但同样存在吸油倍率低，油水选择性差，悬浮性差等缺点。对比之下，化学合成类吸油材料兼顾了吸油速度快，饱和吸油率高，油水选择比大等诸多优点，但吸油材料的后处理(焚烧或填埋)会造成二次污染。所以，开发可生物降解的化学合成吸油材料意义重大。目前可生物降解吸油树脂与纯合成树脂相比吸油能力仍有所不及，因此对于可生物降解材料需对其表面或内部结构进行更进一步研究，以提高其吸油性能，使其达到甚至超过人工合成吸油树脂的吸油能力。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对可生物降解吸油树脂与纯合成树脂相比吸油能力不足的问题，本发明提供了一种可生物降解吸油树脂制备方法。本发明用十六烷基三甲基溴化铵对蒙脱石改性，扩大其层间距，减弱其亲水性并增加亲油性。将木质纤维素用低温等离子体处理，增加润湿性和接枝改性，并与甲基丙烯酸丁酯单体悬浮接枝聚合制备纤维素-g-甲基丙烯酸丁酯插入有机蒙脱石层间，使有机蒙脱石基本单元均匀分散在聚合物基体中，使吸油性树脂表面疏松，有利于汽油分子在树脂内扩散。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）分别称取2.7~3.0g十六烷基三甲基溴化铵，4.5~5.0g蒙脱石，加入80~82g去离子水中，以300r/min搅拌10~12h，抽滤，用去离子水洗涤滤渣3~5次，将滤渣置入100~105℃烘箱中干燥3~4h，得有机蒙脱土；
（2）称取5~8g经粉碎机粉碎至60目的木粉，在85~90℃下，用50~60mL体积比为2：1的苯/乙醇溶液浸泡5~6h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次后，加入100~120mL质量浓度为5%亚氯酸钠溶液中30~40min，并用冰醋酸调节pH至4.0~4.5，过滤，将滤渣加入质量浓度为5%氢氧化钠溶液中1~2h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置入50~60℃烘箱中干燥至恒重，得木质纤维素；
（3）将上述木质纤维素，置于低温等离子体处理箱中反应室的下电极，控制功率为40~50W，压强为25~30Pa，进行辉光放电180~200s，取出，得预处理木质纤维素；
（4）分别称取1.0~1.2g聚乙烯醇，1.5~2.0g上述预处理木质纤维素，30~40mL去离子水，在80~85℃恒温水浴下，以100~200r/min搅拌1~2h，向混合液中加入10.0~10.5g甲基丙烯酸丁酯单体，0.1~0.2g过氧化苯甲酰，0.1~0.2g N，Nʹ‒亚甲基双丙烯酰胺， 5.0~5.2g乙酸乙酯，0.5~0.6g上述步骤（1）制备的有机蒙脱土，50~60mL去离子水，在80~85℃恒温水浴下反应5~6h后，过滤，用质量浓度为50%乙醇溶液洗涤3~5次，转入真空干燥箱中，在100~105℃下干燥4~5h，得可生物降解吸油树脂。
本发明的应用方法是：取废油质量2~5%的本发明制备的可生物降解吸油树脂作为废油处理剂，置于废油表面，10~15min吸收完成，其对甲苯、二甲苯、三氯甲烷、四氯化碳的饱和吸油率分别为20~28 g /g，25~27 g /g，36~39 g /g ，45~ 51 g /g。
本发明的有益技术效果是：
（1）本发明制备的可生物降解吸油树脂吸油率高，吸油速度快，后处理简单；
（2）本发明的可生物降解吸油树脂对环境友好，绿色环保。
具体实施方式
分别称取2.7~3.0g十六烷基三甲基溴化铵，4.5~5.0g蒙脱石，加入80~82g去离子水中，以300r/min搅拌10~12h，抽滤，用去离子水洗涤滤渣3~5次，将滤渣置入100~105℃烘箱中干燥3~4h，得有机蒙脱土；称取5~8g经粉碎机粉碎至60目的木粉，在85~90℃下，用50~60mL体积比为2：1的苯/乙醇溶液浸泡5~6h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次后，加入100~120mL质量浓度为5%亚氯酸钠溶液中30~40min，并用冰醋酸调节pH至4.0~4.5，过滤，将滤渣加入质量浓度为5%氢氧化钠溶液中1~2h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置入50~60℃烘箱中干燥至恒重，得木质纤维素；将上述木质纤维素，置于低温等离子体处理箱中反应室的下电极，控制功率为40~50W，压强为25~30Pa，进行辉光放电180~200s，取出，得预处理木质纤维素；分别称取1.0~1.2g聚乙烯醇，1.5~2.0g上述预处理木质纤维素，30~40mL去离子水，在80~85℃恒温水浴下，以100~200r/min搅拌1~2h，向混合液中加入10.0~10.5g甲基丙烯酸丁酯单体，0.1~0.2g过氧化苯甲酰，0.1~0.2g N，Nʹ‒亚甲基双丙烯酰胺， 5.0~5.2g乙酸乙酯，0.5~0.6g上述制备的有机蒙脱土，50~60mL去离子水，在80~85℃恒温水浴下反应5~6h后，过滤，用质量浓度为50%乙醇溶液洗涤3~5次，转入真空干燥箱中，在100~105℃下干燥4~5h，得可生物降解吸油树脂。
实例1
分别称取2.7g十六烷基三甲基溴化铵，4.5g蒙脱石，加入80g去离子水中，以300r/min搅拌10h，抽滤，用去离子水洗涤滤渣3次，将滤渣置入100℃烘箱中干燥3h，得有机蒙脱土；称取5g经粉碎机粉碎至60目的木粉，在85℃下，用50mL体积比为2：1的苯/乙醇溶液浸泡5h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2次后，加入100mL质量浓度为5%亚氯酸钠溶液中30min，并用冰醋酸调节pH至4.0，过滤，将滤渣加入质量浓度为5%氢氧化钠溶液中1h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2次，置入50℃烘箱中干燥至恒重，得木质纤维素；将上述木质纤维素，置于低温等离子体处理箱中反应室的下电极，控制功率为40W，压强为25Pa，进行辉光放电180s，取出，得预处理木质纤维素；分别称取1.0g聚乙烯醇，1.5g上述预处理木质纤维素，30mL去离子水，在80℃恒温水浴下，以100r/min搅拌1h，向混合液中加入10.0g甲基丙烯酸丁酯单体，0.1g过氧化苯甲酰，0.1g N，Nʹ‒亚甲基双丙烯酰胺，5.0g乙酸乙酯，0.5g上述制备的有机蒙脱土，50mL去离子水，在80℃恒温水浴下反应5h后，过滤，用质量浓度为50%乙醇溶液洗涤3次，转入真空干燥箱中，在100℃下干燥4h，得可生物降解吸油树脂。
本发明的应用方法是：取废油质量2%的本发明制备的可生物降解吸油树脂作为废油处理剂，置于废油表面，15min吸收完成，其对甲苯、二甲苯、三氯甲烷、四氯化碳的饱和吸油率分别为20 g /g，25 g /g，36g /g ，45 g /g。
实例2
分别称取2.8g十六烷基三甲基溴化铵，4.8g蒙脱石，加入81g去离子水中，以300r/min搅拌11h，抽滤，用去离子水洗涤滤渣4次，将滤渣置入102℃烘箱中干燥3.5h，得有机蒙脱土；称取6g经粉碎机粉碎至60目的木粉，在88℃下，用55mL体积比为2：1的苯/乙醇溶液浸泡5.5h，过滤，用去离子水洗涤滤渣3次后，加入110mL质量浓度为5%亚氯酸钠溶液中35min，并用冰醋酸调节pH至4.2，过滤，将滤渣加入质量浓度为5%氢氧化钠溶液中1.5h，过滤，用去离子水洗涤滤渣2次，置入55℃烘箱中干燥至恒重，得木质纤维素；将上述木质纤维素，置于低温等离子体处理箱中反应室的下电极，控制功率为42W，压强为28Pa，进行辉光放电190s，取出，得预处理木质纤维素；分别称取1.1g聚乙烯醇，1.8g上述预处理木质纤维素，35mL去离子水，在82℃恒温水浴下，以150r/min搅拌1.5h，向混合液中加入10.2g甲基丙烯酸丁酯单体，0.15g过氧化苯甲酰，0.17g N，Nʹ‒亚甲基双丙烯酰胺， 5.1g乙酸乙酯，0.5g上述制备的有机蒙脱土，55mL去离子水，在82℃恒温水浴下反应5.5h后，过滤，用质量浓度为50%乙醇溶液洗涤4次，转入真空干燥箱中，在102℃下干燥4~5h，得可生物降解吸油树脂。
本发明的应用方法是：取废油质量3%的本发明制备的可生物降解吸油树脂作为废油处理剂，置于废油表面，12min吸收完成，其对甲苯、二甲苯、三氯甲烷、四氯化碳的饱和吸油率分别为25 g /g，26 g /g，37 g /g ，48 g /g。
实例3
分别称取3.0g十六烷基三甲基溴化铵，5.0g蒙脱石，加入82g去离子水中，以300r/min搅拌12h，抽滤，用去离子水洗涤滤渣5次，将滤渣置入105℃烘箱中干燥4h，得有机蒙脱土；称取8g经粉碎机粉碎至60目的木粉，在90℃下，用60mL体积比为2：1的苯/乙醇溶液浸泡6h，过滤，用去离子水洗涤滤渣3次后，加入120mL质量浓度为5%亚氯酸钠溶液中40min，并用冰醋酸调节pH至4.5，过滤，将滤渣加入质量浓度为5%氢氧化钠溶液中2h，过滤，用去离子水洗涤滤渣3次，置入60℃烘箱中干燥至恒重，得木质纤维素；将上述木质纤维素，置于低温等离子体处理箱中反应室的下电极，控制功率为50W，压强为30Pa，进行辉光放电200s，取出，得预处理木质纤维素；分别称取1.2g聚乙烯醇，2.0g上述预处理木质纤维素，40mL去离子水，在85℃恒温水浴下，以200r/min搅拌2h，向混合液中加入10.5g甲基丙烯酸丁酯单体，0.2g过氧化苯甲酰，0.2g N，Nʹ‒亚甲基双丙烯酰胺，5.2g乙酸乙酯，0.6g上述制备的有机蒙脱土，60mL去离子水，在85℃恒温水浴下反应6h后，过滤，用质量浓度为50%乙醇溶液洗涤5次，转入真空干燥箱中，在105℃下干燥5h，得可生物降解吸油树脂。
本发明的应用方法是：取废油质量5%的本发明制备的可生物降解吸油树脂作为废油处理剂，置于废油表面，10min吸收完成，其对甲苯、二甲苯、三氯甲烷、四氯化碳的饱和吸油率分别为28 g /g，27 g /g，39 g /g ，51 g /g。