一种添加玉米叶片容易生物降解的高分子吸收剂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及材料领域，特别是一种添加玉米叶片容易生物降解的高分子吸收剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002]伴随社会的不断进步和工业的快速发展，在工业生产、石油运输、人类活动、自然灾害等过程中经常会排放和产生废弃污染物质，这些泄漏事故和排放过程往往造成能源的损失和环境的威胁，甚至影响人类的健康，因此，找出高效的去除油品及有机污染物质的方法是非常必要的。
[0003]传统的吸油材料大多是无机材料和有机材料通过物理方法，经改性、混合、压制而成，按照其吸油机理可以分为包藏型吸油材料、凝胶型吸油材料和包藏凝胶复合型吸油材料，这类吸油材料是利用其表面、间隙及空洞的毛细管力进行吸油和/或利用分子间或物质间的物理凝聚力，在网络构造形成的过程中所产生的间隙空间而包裹吸油；以及现有存在的吸油树脂，是由两种及两种以上丙烯酸酯系或烯烃类反应单体聚合而成，具有一定的吸油倍率，但是吸油倍率不是很高，这是因为树脂是化学交联，共价键具有较大的键能，对分子链具有较强的束缚性，交联点间的链段较短且交联密度大，吸油后树脂网络链段很快伸展到最大程度，所以高吸油树脂具有较低的吸油倍率，而且吸油速度慢、吸油量少、保油性差，在实际操作中存在众多的不便，如吸收油份过后的吸油材料在运输和储存过程中油份会被重新释放到环境中，造成二次污染。因此，研制高效能的吸油产品具有重要实际意义。
[0004]玉米叶片的主要化学成分中纤维素含量接近50%，半纤维素接近25%，木质素接近15 %，而且具有发达孔隙结构、比表面积大，毛细管吸附作用较强，与玉米秸杆一起可制备吸附能力强、无毒无味、耐酸碱的活性炭吸附剂，广泛应用于化工、食品、医药等行业。但是传统的生物质吸油材料，主要通过材料表面的间隙和管腔的毛细管作用对油进行吸附，其中材料成分比例对其吸油性能影响较大。由于生物质材料的纤维素中羟基较多，有较大的亲水性，导致其吸油量不大，吸油倍率较小；而且油水选择性不高，往往吸油的同时也吸水，减弱了其吸油和保油能力。因此，应尽可能降低其吸水量，提高其吸油量与吸水量之比值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种添加玉米叶片容易生物降解的高分子吸收剂及其制备方法。本发明通过改性保留着叶片中纤维素本身的特性，这为后续进一步处理提供物质基础，同时纤维素本身的可降解性也使得材料吸油后便于处理和生物分解，可以部分取代商业化的高吸油树脂产品，降低了生产成本。
[0006]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施: 一种添加玉米叶片容易生物降解的高分子吸收剂，由下列重量份的原料制备制成:丙烯酸丁酯23-25、甲基丙烯酸丁酯22-24、干枯玉米叶片5_6、浓度为1%的氢氧化钠溶液适量、纳米二氧化硅2-3、二甲基二氯硅烷0.3-0.4、六甲基二硅醚0.1-0.13、二乙二醇二丙烯酸酯0.15-0.2、过氧化二异丙苯1-1.2、乙酸乙酯21-23、月桂醇聚氧乙烯醚0.5-0.7、聚乙烯醇4-5、对甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、纳米氢氧化铝1_2、硅烷偶联剂kh450 0.05-0.07、磷酸二异辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸馏水适量；
本发明所述一种添加玉米叶片容易生物降解的高分子吸收剂，由以下具体步骤制成:
(1)将干枯玉米叶片用蒸馏水洗净后放入烘箱中，以80°C的温度烘至含水量小于10%，之后放入粉碎机中粉碎成200目粉末，然后浸泡在浓度为1%的氢氧化钠溶液中，常温下浸泡3-4小时后用蒸馏水冲洗呈中性，之后在温度为105-110°C的烘箱中烘干，冷却后与纳米二氧化硅、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅醚混合球磨120-150分钟后得到表面疏水改性的粉料；
(2)将聚乙烯醇加入30倍量的蒸馏水中，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，边搅拌边加热至完全溶解，冷却至室温后加入步骤(I)得到的表面疏水改性的粉料，搅拌均匀后在氮气保护下依次缓慢的加入乙酸乙酯、二乙二醇二丙烯酸酯、过氧化二异丙苯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯，控制搅拌速度为1000转/分，然后缓慢升温至40°C，搅拌反应10分钟后，继续升温至70°C，搅拌反应20分钟后，继续升温至80°C，以400转/分的速度搅拌反应I小时，得到高分子树脂微球；
(3)将纳米氢氧化铝与硅烷偶联剂kh450放入球磨机中球磨60分钟后取出，加入磷酸二异辛酯继续搅拌混合均匀，然后加入对甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，搅拌均匀后加入到步骤(2)的反应体系中，控温80°C，以1000转/分的速度继续反应1.5-2小时，即在在高分子树脂微球表面制备一层高交联度的表层结构；
(4)将反应体系降至室温，将得到的固体聚合物微球过滤，用80°C蒸馏水洗涤3次，最后在50°C下干燥24小时即得最终广品。
[0007]本发明的有益效果是:本发明对干枯玉米叶片与纳米二氧化硅共混后进行疏水改性，减少其表面的亲水基团，增加亲油基团的数量，使混合粉末其具有更好的油水选择性，与丙烯酸系树脂复合后，能够提高材料的吸油性能，而且具有更加疏松的多孔结构。
[0008]本发明在内层丙烯酸复合树脂聚合的同时，在外表面聚集一层薄薄的对甲基苯乙烯交联聚合物，对内层复合树脂的吸油倍率影响较小，同时内含疏水改性后的纳米氢氧化铝与磷酸二异辛酯，提高了阻燃性能，同时由于外层聚合物交联密度高于内层聚合物，配合致孔剂硅油的作用，赋予了吸油树脂微球更大的表面积，为吸附提供了更大的动力，提高了吸油速率，同时由于高交联表面，可以提高树脂极性、刚性，避免吸油树脂颗粒之间的黏结。
[0009]本发明双层多孔，吸油速度快，吸油倍率高，而且添加了生物成分，容易降解，降低了生成成本。本发明吸收材料能吸收几乎所有的液体有机化学品，包含汽油、柴油、航空燃油、原油等燃料，苯、二甲苯等芳烃溶剂，以及全氯乙烯、甲基乙基酮等氯化溶剂和极性化合物。广泛用于石油泄露、水污染控制、油水分离以及危险化学品防护及应急处理等领域，具有应用范围广，吸收速度快，使用方便快捷等特点，特别对于有毒有害物质，能够安全处理，有效防止污染液的二次污染。具体