吸油材料及其制备方法和用途
【专利摘要】本发明涉及吸油材料，属于有机材料制备领域。本发明还涉及吸油材料的制备方法以及用途。吸油材料，所述吸油材料为发泡塑料制成的粉末。本发明提供的泡沫材料制成的粉末具有高的吸油率以及更低的吸水率。本发明将泡沫材料切割粉碎后得到粒径大约在2-1000微米的粉末，获得的聚氨酯泡沫块的对汽油的吸油率降低不超过10%，吸水率则大大降低至原来的20%以下。
【专利说明】吸油材料及其制备方法和用途
【技术领域】
[0001] 本发明涉及吸油材料，属于有机材料制备领域。本发明还涉及吸油材料的制备方 法以及用途。
【背景技术】
[0002] 泡沫材料内部为网格状或薄膜状的多孔结构，因而其不仅具有极大的比表面积， 内部还含有丰富的毛细孔道。因此当它与油水混合物接触时不仅会在材科表面产生吸附作 用而且伴随着填充空间吸收油和水，主要是由中孔毛细凝聚和大孔多分子层吸附和填充。 因此水和油都较容易在此类泡沫微孔道中聚集、形成一定的厚度，在油水混合物中吸油的 同时也吸水，吸水率一般为自身重量的2-4倍，造成吸附后油水混合物需要二次分离后处 理困难。
[0003] 根据泡沫吸附机理，泡沫的吸油能力主要来自于细孔内的毛细凝聚现象，仅有少 部分来自于泡沫材料表面的吸附。吸附总量等于表面吸附量与毛细凝结吸附量。毛细凝结 吸附量占吸附总量的70%以上。泡沫材料的吸油能力来源于保油能力，保油能力来源于毛 细吸附。所以因为毛细凝结的存在，使得泡沫材料的保油能力提高，从而能够吸附更多的 油。本领域的很多论文认可了该吸油机理，并在此基础上做了大量的验证实验来证明该理 论。所以，为了获得更好的吸油效果，制备更小的泡孔是本领域的一个研发方向。
[0004] 通常，吸油材料均是块状，每块直径或边长一般为4-5cm，这样做有2个目的，一是 为了方便使用，二是为了保持泡孔的稳定。因为每次的切割都会破坏一部分泡孔，使得泡孔 失去了保油的能力。过大，吸附太慢，过小，保油能力太差。
[0005] 现有技术中，大多采用软质泡沫材料，采用高亲油的聚合单体，以改善泡沫材料的 吸水性，具有毛细现象的物质都有良好的亲水效果，所以吸水性还是很高。
【发明内容】
[0006] 然而，本申请的发明人在大量的实验过程中，发现，普通的泡沫材料，即使泡孔遭 到破坏，也具有不低于泡孔未遭破坏前的保油能力，同时还能降低泡沫材料的吸水能力。
[0007] 本申请克服了以往的技术偏见，具体地，本申请提供一种吸油材料，所述吸油材料 为发泡塑料制成的粉末。
[0008] 本申请还提供了吸油材料在吸附含有固体杂质的油的用途。
[0009] 此外，本申请还提供了吸油材料的制备方法，将发泡塑料制成粉末，得到吸油材 料。
[0010] 本发明提供的泡沫材料制成的粉末具有高的吸油率以及更低的吸水率。
[0011] 本发明将泡沫材料切割粉碎后得到粒径大约在2-1000微米的粉末，获得的聚氨 酯泡沫块的对汽油的吸油率降低不超过10%，吸水率则大大降低至原来的20%以下。
[0012]
【具体实施方式】
[0013] 吸油材料，所述吸油材料为发泡塑料制成的粉末。
[0014] 通过制备成粉末，破坏了原有的毛细吸附结构，使得吸油材料的吸水性大大降低。 同时，吸油能力不会降低太多，其中可能的机理为：粉末颗粒表面存在表面吸附，相邻的粉 末颗粒结合重新形成毛细吸附结构。需要说明的是，本申请所述的油，不仅仅指脂肪酸，是 指一切可以吸附的有机液体。
[0015] 所述发泡塑料选自聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛、聚碳酸酯、 聚苯醚、聚砜中的一种或数种。
[0016] 发泡塑料优选半硬质发泡塑料。
[0017] 对于聚氨酯来说，发泡塑料是可调的。
[0018] 泡沫塑料如下定义：组成泡沫塑料的基体聚合物处于晶体熔点以上，如果是无定 形聚合物，则处于玻璃化温度以上。同理，可对硬质泡沫下如下定义：组成泡沫塑料的基体 聚合物，以结晶状态存在，或以无定形状态存在，但处于玻璃化温度以下。按照这种区分， 大部分聚烯烃泡沫，未增塑的聚氯乙烯泡沫，酚醛泡沫，聚碳酸酯泡沫，聚苯醚泡沫，聚砜泡 沫，某些聚氨酯泡沫都属于硬泡沫，而弹性聚氨酯泡沫，某些聚烯烃泡沫，增塑的聚氯乙烯 泡沫都是软泡沫。
[0019] 按照美国材料试验协会标准的规定，对软质和硬质泡沫塑料的区分是在18-29°C 温度下，在时间5 s内，绕直径2. 5cm的圆棒一周，如不断裂，则属于软质泡沫塑料，反之，则 属于硬质泡沫塑料。
[0020] 按ISO标准的规定。压缩变形达50%后释压。其厚度与原厚度相比减少不超过 2%者为软质泡沫塑料，大于10%者为硬质泡沫塑料，介子2 -10%者为半硬质泡沫塑料。
[0021] 也有以弹性模量作为区分标准的。凡在23°C和50%的相对湿度这一标准环境下， 弹性模量大于686MPa者为硬质泡沫塑料。小于68. 6Mpa者为软质泡沫塑料，介于68. 6- 686MPa者为半硬质泡沫塑料。
[0022] 本发明所述的发泡塑料以上述任意一个标准来判断是否属于硬质或半硬质发泡 塑料。
[0023] 软质泡沫塑料多半具有开孔结构，硬质泡沫塑料多半具有闭孔结构。现有技术中 用于吸油的泡沫塑料均是软质塑料，本发明采用硬质或半硬质发泡塑料，经过粉碎成粉末 后也具有较好的吸油效果。
[0024] 为了获得更好的吸油效果，粉末的平均粒径为2-1000微米，优选100-500微米。
[0025] 发泡塑料聚苯乙烯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛的制备方法均是本领 域的公知常识，一般包括聚合单体。通过化学或者物理的方法进行发泡并维持泡沫的稳定 以获得良好的发泡效果，可以通过一系列的助剂来控制泡沫的泡径的大小。本申请所述的 发泡塑料的泡径优选1-1000微米，更优选50-500微米。
[0026] 对于不同的泡径，可以通过控制粉末的粒径来获得更好的吸油、不吸水效果。优选 粉末粒径与发泡塑料泡径之比为0. 2-10。更有选0. 5-2。
[0027] 吸油材料还包括惰性无机粉末。
[0028] 惰性无机粉末可以通过制备发泡塑料时加入，可以在制备发泡塑料粉末时加入。 优选在制备发泡塑料时加入惰性无机粉末。
[0029] 本申请的惰性无机粉末中的"惰性"是指既不亲油、又不亲水，并且在具有高度的 化学稳定性。这区别于泡沫塑料中的无机阻燃剂。
[0030] 吸油材料由于吸油后，需要挤出并再次使用，每次使用完后，吸油材料的吸油量会 下降。惰性无机粉末可以抑制粉末状发泡材料的因吸油而发生的团聚。这提高了泡沫材料 的使用次数和降低吸油衰减。
[0031] 可选择的惰性无机粉末包括金属粉末，非水溶性硅酸盐粉末，非水溶性碳酸盐粉 末。为了减少亲水亲油，优选表面光滑无孔的惰性无机粉末。
[0032] 为了提高了泡沫材料的使用次数，所述的惰性无机粉末粒径与发泡材料孔径之比 为 0. 2-10,优选 0. 5-2。
[0033] 吸油材料在吸附含有固体杂质的油的用途。相对于块状泡沫，粉末状更不易受到 固体杂质的堵塞。块状泡沫的使用次数因为堵塞而降低。而粉末状则不存在这种问题。 [0034] 吸油材料的制备方法，将发泡塑料制成粉末，得到吸油材料。
[0035] 块状泡沫塑料制成粉末的方法很多，本申请不作限制。如切割并研磨等方法均可 实现本发明的目的。
[0036] 下面，将通过实施例对本发明进行更详细的描述。
[0037] 实施例1 以中国专利CN200910060231. 0为例，该专利涉及高吸油聚氨酯泡沫材料，其配方组分 如下(均为重量份，下同）：
【权利要求】
1. 吸油材料，其特征在于，所述吸油材料为发泡塑料制成的粉末。
2. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述发泡塑料选自聚苯乙烯、聚氨 酯、聚氯乙烯、聚乙烯、脲甲醛、酚醛、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜中的一种或数种。
3. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述的发泡塑料为半硬质发泡塑料。
4. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述的粉末的平均粒径为2-1000微 米。
5. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述的发泡塑料的泡径为1-1000微 米。
6. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述的粉末粒径与发泡塑料的泡径 之比 0. 2-10。
7. 根据权利要求1所述的吸油材料，其特征在于，所述的吸油材料还包括惰性无机粉 末。
8. 根据权利要求7所述的吸油材料，其特征在于，所述的惰性无机粉末粒径与聚氨酯 发泡材料孔径之比为0. 2-10。
9. 根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的吸油材料，其特征在于，吸油材料的 制备方法，其特征在于，将发泡塑料制成粉末，得到吸油材料。
10. 根据权利要求1-8中任意一项权利要求所述的吸油材料在吸附含有固体杂质的油 的用途。
【文档编号】C08L25/06GK104119618SQ201410346090
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】李林瑛 申请人:李林瑛