一种苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制备苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的方法，属于材料制备领域。
【背景技术】
[0002]近年来，我国水体突发性污染事故频发。随着工业社会的进一步发展，钻井泄露，工厂偷排油污等行为也极大地加剧了水体的污染，油污染问题严重影响了人类身体健康和生态环境。2自2013年11月22日青岛输油管道爆炸污染事件发生之后，水质安全再一次高度牵动人们的神经。油类污染物不仅对自然的生态环境产生影响，而且逐渐对人类造成了巨大威胁。有研宄表明，汽油、柴油、煤油中的有毒有害物质对人的神经系统、泌尿系统、呼吸系统、循环系统、血液系统等都有危害，石油中的芳香烃类物质尤其是双环和三环为代表的多环芳烃毒性较大，这些物质具有强烈的致癌作用。
[0003]油质造成环境的污染问题已引起了国内外广泛的关注，并研宄出多种应对方法和手段。近年来海面泄漏石油绿色再生回收技术一直是国内外研宄的热点。油的治理一般可以分为物理法、化学法和生物处理法。物理法主要是使用围油栏将溢油围住，使用硬刷撇油器和一些吸油材料回收溢油；化学法主要包括燃烧法和使用消油剂、凝油剂等化学试剂来分散或凝集溢油，以便进一步回收；生物法主要是通过微生物的新陈代谢作用将油类降解，从而达到减少溢油污染的目的。其中，吸附法是利用吸附剂的高比表面和高表面活性将油质以分子态单层或者多层吸附于材料表面，能满足循环使用、易分离、制造成本低等要求。
[0004]国内外研宄的吸附材料主要可分为无机型吸附材料、有机天然材料和有机合成材料。无机型吸附材料主要集中在活性炭、石墨烯和硅酸盐上。有机天然材料(主要是农作物废料等)，因为其经济性、环保性，是吸附石油的绝好材料。有机合成材料目前主要有聚氨酯类、聚丙烯类以及聚苯乙烯类等其他高聚物材料。天然材料虽然成本低，但对油污的吸附能力普遍较弱，且对油和水的选择性差，所以实际应用中主要以复合型吸附剂为主。
[0005]2009年，Yan Bo Zhou等通过在聚苯乙稀树脂上接枝的十六烧基三甲基溴化钱合成一种改性树脂。结果表明，阳离子表面活性剂改性树脂在稳定的油性乳液中可以凝聚微小油滴，并且可以在广泛的操作条件下达到80%的分离效率。但是，实验常规的加热引发聚合的方式不能满足该实验要求，而且分离效率低。
[0006]2011年，Haitao Zhu等通过静电纺丝过程制备了一种由聚氯乙稀(PVC)/聚苯乙烯(PS)的纤维组成的，新型的，具有高吸油能力的材料。研宄对比了静电聚氯乙烯/聚苯乙烯纤维作为清理溢油的吸附材料。其存在的问题是:实验过程复杂，不适合大规模生产；而且回收困难，不适合循环利用。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为单体、二乙烯苯为交联剂制备球状、磁性的吸油材料的方法。
[0008]本发明的技术方案是:一种制备苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的方法，以表面活性剂PEG1000为乳化剂和稳定剂，磁性Fe3O4为助稳定剂，苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯为单体、二乙烯苯为交联剂、过氧化苯甲酰为引发剂，制备苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料，具体包括如下步骤:
[0009]①称取20-40份Fe3O4, 500-1000份油酸置于容器中，加热搅拌均匀；
[0010]②然后加入200份苯乙烯，200份甲基丙烯酸甲酯，40份二乙烯苯，继续搅拌
[0011]5-10min ；
[0012]③然后称取50-100份PEG1000加入10000份去离子水中，超声振荡，直至溶解，然后置于容器中搅拌，使体系充分乳化；
[0013]④最后称取50-100份过氧化苯甲酰，溶于1000-2000份乙醇中，溶解后置于容器中；
[0014]⑤溶液反应4_6h后结束，分离提纯烘干后得到产物。
[0015]步骤①中，所述的加热温度为60-80°C，加热时间为l_2h。
[0016]步骤①中，所述的Fe3O4S 0.2_2um之间。
[0017]步骤③中，加热温度为60-80°C，加热时间为0.5-lh。
[0018]步骤⑤中，加热温度为60-80°C。
[0019]与现有技术相比，本发明的优点是:
[0020]1、PEG1000能够很好地保持乳液的稳定性，使得体系能够在高温下很好地反应。
[0021]2、实验操作简单，原料易得且廉价，制备出的产品孔洞多，具有很好的亲油保油性能，对油污有很好的吸附效果。
[0022]3、产率高，可达到90%以上的产率，适合工业化大规模生产。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例1中所得的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的扫描电镜图。
[0024]图2为本发明实施例1中所得的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的XRD 图。
【具体实施方式】
[0025]实施例1:苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料的制备
[0026]依次称取称取0.3g250nm Fe3O4, 1ml油酸于三口烧瓶中，80°C加热搅拌lh，使油酸充分改性Fe304;S后加入2g苯乙稀，2g甲基丙稀酸甲醋，0.4g 二乙稀苯，继续搅拌5min ；然后称取Ig PEG1000加入10ml去离子水中，超声振荡，直至溶解，然后加入三口烧瓶中搅拌，60°C加热半小时；最后称取Ig过氧化苯甲酰，溶于20ml乙醇中，溶解后加入三口烧瓶中；80°C反应4h后结束，用水和乙醇洗三遍后置于40°C烘箱中烘干备用。
[0027]如图1所示，对实施例1制得的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料分别进行扫描电镜测试;XRD测试如图2所示，(220)、(311)、(400)、(511)、(440)为Fe3O4的特征峰。
[0028]对实施例1得到的苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯共聚磁性吸油材料进行柴油的吸附性能测试。具体的测试方法:在表面积为170cm2的表面皿中注入一定量的去离子水，后用量筒量取4ml柴油于水面用于模拟水面薄层油膜，将0.5