本发明涉及新型复合材料领域，特别涉及一种具备阻燃性能的复合吸油材料及其制备方法。
背景技术：
：由于工业的发展与人们生活生产的需要，对石油资源的消费与日俱增，导致石油化工企业持续扩增，而由此产生的含油污水的水质更加复杂多样，带来的污染问题日趋严重。油体泄漏会污染海岸沿线，危害海洋生物，而且还破坏了海滨风景，影响美学价值，给经济带来巨大的损失。处理水面浮油常用的处理方法有物理、化学和生物技术,处理海上石油泄漏的主要措施是用吸油物质来机械回收泄漏区域的石油。用吸油材料处理含油污水，具有快速、高效、无二次污染等优点，而且吸油材料一般价格低廉，降低了处理成本。吸油材料作为一种环保型溢油处理手段，既具有吸附法处理溢油的优点，又避免了新的环境问题的产生，具有广阔的应用前景。为了净化环境，需迅速有力地回收因各种原因泄入环境的油污，因而吸油材料的研究开发是国内外学者的研究重点。传统的吸油材料具有吸油量小，吸油率低，保油性能差，油水选择性不高等特点。而新型的高吸油树脂虽然具有较高的吸油率，保油性能好且不易漏油等特点，但是高吸油树脂吸油后几乎不能进行循环使用，无法再生利用，而且吸油后的树脂的处理也是一个难题。今后含油废水的新型吸附剂的研究与开发处理应集中在以下几个方面：（1）以天然产物作为原料，用比较简单的工艺制造价格低廉的吸附剂，降低生产成本，同时达到以废治废的目的。（2）研制吸油性能好、保油性能高、吸油速率快、油水选择性好、化学性质稳定的性能优异机械强度好、的吸油材料。（3）研制可生物降解或可重复使用的吸油材料，避免吸油材料造成二次污染。因此，开发一种具有优异吸油效果和机械持油效果的复合吸油材料，并且同时增强其阻燃性能，避免造成次生灾害就显得尤为必要。技术实现要素：为解决上述技术问题，本发明提供了一种具备阻燃性能的复合吸油材料，其以聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯为主要成分，通过加入聚乙烯吡咯烷酮、环氧化葵花油、二苯基硅二醇、硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该具备阻燃性能的复合吸油材料阻燃效果优良，对于原油具有优异的吸油效果和机械持油效果，且无毒性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种具备阻燃性能的复合吸油材料，由下列重量份的原料制成：聚四氟乙烯60-70份、丙烯酸二甲基氨基乙酯55-65份、棕榈酸乙基己酯30-40份、邻羟基苯甲酸苯酯25-35份、乙酰柠檬酸三丁酯20-30份、聚乙烯吡咯烷酮10-12份、环氧化葵花油8-10份、二苯基硅二醇6-8份、硅石灰6-8份、纳米微晶陶瓷粉3-5份、二氧化钛2-4份、苎麻纤维2-4份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐1-3份、聚苯基喹噁啉1-3份、羟基芫花素1-3份、表面处理剂4-6份、发泡剂4-6份。优选地，所述表面处理剂为硅烷表面处理剂。优选地，所述发泡剂选自碳酸钾、正庚烷、三氯氟甲烷中的任意一种。所述的具备阻燃性能的复合吸油材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨3-5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在还原或者氧化气氛中，于800-1200℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理8-10min，随后加热至40-50℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素，升温至80-90℃，搅拌2.5-3.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应3-5小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在60-80℃的温度下放置2-4小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在100-120℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.5-0.8wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入发泡剂，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品。优选地，所述步骤（1）中的烧结是在氧化气氛下进行。优选地，所述步骤（4）中的双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为35:1-39:1，转速为190-230r/min，加工温度为165-175℃。本发明与现有技术相比，其有益效果为：（1）本发明的具备阻燃性能的复合吸油材料以聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯为主要成分，通过加入聚乙烯吡咯烷酮、环氧化葵花油、二苯基硅二醇、硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该具备阻燃性能的复合吸油材料阻燃效果优良，对于原油具有优异的吸油效果和机械持油效果，且无毒性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本发明的具备阻燃性能的复合吸油材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对发明的技术方案进行详细说明。实施例1分别称取聚四氟乙烯60份、丙烯酸二甲基氨基乙酯55份、棕榈酸乙基己酯30份、邻羟基苯甲酸苯酯25份、乙酰柠檬酸三丁酯20份、聚乙烯吡咯烷酮10份、环氧化葵花油8份、二苯基硅二醇6份、硅石灰6份、纳米微晶陶瓷粉3份、二氧化钛2份、苎麻纤维2份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐1份、聚苯基喹噁啉1份、羟基芫花素1份、硅烷表面处理剂4份、碳酸钾4份。（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨3小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于800℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理8min，随后加热至40℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素，升温至80℃，搅拌2.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应3小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在60℃的温度下放置2小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在100℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.5wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入碳酸钾，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为35:1，转速为190r/min，加工温度为165℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。实施例2分别称取聚四氟乙烯65份、丙烯酸二甲基氨基乙酯60份、棕榈酸乙基己酯35份、邻羟基苯甲酸苯酯30份、乙酰柠檬酸三丁酯25份、聚乙烯吡咯烷酮11份、环氧化葵花油9份、二苯基硅二醇7份、硅石灰7份、纳米微晶陶瓷粉4份、二氧化钛3份、苎麻纤维3份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐2份、聚苯基喹噁啉2份、羟基芫花素2份、硅烷表面处理剂5份、正庚烷5份。（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨4小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于1000℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理9min，随后加热至45℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素，升温至85℃，搅拌3小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应4小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在70℃的温度下放置3小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在110℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.7wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入正庚烷，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为37:1，转速为210r/min，加工温度为170℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。实施例3分别称取聚四氟乙烯70份、丙烯酸二甲基氨基乙酯65份、棕榈酸乙基己酯40份、邻羟基苯甲酸苯酯35份、乙酰柠檬酸三丁酯30份、聚乙烯吡咯烷酮12份、环氧化葵花油10份、二苯基硅二醇8份、硅石灰8份、纳米微晶陶瓷粉5份、二氧化钛4份、苎麻纤维4份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐3份、聚苯基喹噁啉3份、羟基芫花素3份、硅烷表面处理剂6份、三氯氟甲烷6份。（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于1200℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理10min，随后加热至50℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素，升温至90℃，搅拌3.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应5小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在80℃的温度下放置4小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在120℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.8wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入三氯氟甲烷，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为39:1，转速为230r/min，加工温度为175℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。实施例4分别称取聚四氟乙烯60份、丙烯酸二甲基氨基乙酯65份、棕榈酸乙基己酯30份、邻羟基苯甲酸苯酯35份、乙酰柠檬酸三丁酯20份、聚乙烯吡咯烷酮12份、环氧化葵花油8份、二苯基硅二醇8份、硅石灰6份、纳米微晶陶瓷粉5份、二氧化钛2份、苎麻纤维4份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐1份、聚苯基喹噁啉3份、羟基芫花素1份、硅烷表面处理剂6份、三氯氟甲烷4份。（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于800℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理10min，随后加热至40℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素，升温至90℃，搅拌2.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应5小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在60℃的温度下放置4小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在100℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.8wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入三氯氟甲烷，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为35:1，转速为230r/min，加工温度为165℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。对比例1分别称取聚四氟乙烯65份、丙烯酸二甲基氨基乙酯60份、棕榈酸乙基己酯35份、邻羟基苯甲酸苯酯30份、乙酰柠檬酸三丁酯25份、聚乙烯吡咯烷酮11份、二苯基硅二醇7份、硅石灰7份、纳米微晶陶瓷粉4份、二氧化钛3份、苎麻纤维3份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐2份、羟基芫花素2份、硅烷表面处理剂5份、正庚烷5份。（1）将硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、混合研磨4小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于1000℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理9min，随后加热至45℃，在氮气保护下加入二苯基硅二醇、羟基芫花素，升温至85℃，搅拌3小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应4小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在70℃的温度下放置3小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在110℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.7wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入正庚烷，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为37:1，转速为210r/min，加工温度为170℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。对比例2分别称取聚四氟乙烯60份、丙烯酸二甲基氨基乙酯65份、棕榈酸乙基己酯30份、邻羟基苯甲酸苯酯35份、乙酰柠檬酸三丁酯20份、聚乙烯吡咯烷酮12份、环氧化葵花油8份、二苯基硅二醇8份、硅石灰6份、二氧化钛2份、苎麻纤维4份、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐1份、聚苯基喹噁啉3份、硅烷表面处理剂6份、三氯氟甲烷4份。（1）将硅石灰、二氧化钛、混合研磨5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于800℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯、聚乙烯吡咯烷酮、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、表面处理剂、发泡剂和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理10min，随后加热至40℃，在氮气保护下加入环氧化葵花油、二苯基硅二醇、聚苯基喹噁啉，升温至90℃，搅拌2.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应5小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在60℃的温度下放置4小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在100℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用硅烷表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.8wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入三氯氟甲烷，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品，其中双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为35:1，转速为230r/min，加工温度为165℃。制得的具备阻燃性能的复合吸油材料的性能测试结果如表1所示。将实施例1-4和对比例1-2的制得的具备阻燃性能的复合吸油材料分别进行阻燃性能、原油吸油倍率和机械持油率、材料毒性检验这几项性能测试。表1 阻燃UL94吸油倍率（g/g）机械持油率（%）毒性评价实施例1V026.892.8无毒害实施例2V029.496.6无毒害实施例3V027.395.2无毒害实施例4V027.094.7无毒害对比例1V117.588.5无毒害对比例2V118.190.1无毒害本发明的具备阻燃性能的复合吸油材料以聚四氟乙烯、丙烯酸二甲基氨基乙酯、棕榈酸乙基己酯、邻羟基苯甲酸苯酯、乙酰柠檬酸三丁酯为主要成分，通过加入聚乙烯吡咯烷酮、环氧化葵花油、二苯基硅二醇、硅石灰、纳米微晶陶瓷粉、二氧化钛、苎麻纤维、L-谷氨酸二乙酯盐酸盐、聚苯基喹噁啉、羟基芫花素、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该具备阻燃性能的复合吸油材料阻燃效果优良，对于原油具有优异的吸油效果和机械持油效果，且无毒性，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。同时，本发明的具备阻燃性能的复合吸油材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的
技术领域：
，均同理包括在本发明的专利保护范围内。当前第1页1 2 3