一种双层多孔型吸附后不泄漏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，特别是一种双层多孔型吸附后不泄漏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。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂及其制备方法。本发明通过利用乙酸乙酯、正庚烷、碳酸氢钠对凹凸棒土进行改性后，添加到聚丙烯酸树脂的聚合中，可以改善树脂的三维网络结构以及自身强度，提高树脂的保油能力，防止吸收后泄漏。
[0005]为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施:
一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，由下列重量份的原料制备制成:己基丙烯酸酯26-29、甲基丙烯酸丁酯19-21、凹凸棒土4-5、乙酸乙酯21-23、正庚烷5-7、碳酸氢钠3-5、乙二醇二丙烯酸酯0.15-0.2、十二烷基硫酸钠1-2、聚乙烯醇3_4、过氧化二异丙苯1-1.2、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kh4500.05-0.07、磷酸二异辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸馏水适量；
本发明所述一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，由以下具体步骤制成:
(I)将凹凸棒土放入烘箱中以80°C的温度烘干，然后放入粉碎机中粉碎成200目粉末，之后与碳酸氢钠、乙酸乙酯、正庚烷混合均匀，放入搅拌机中以300转/分的速度搅拌30-40分钟，过滤取沉淀物，放入烘箱中以80°C的条件下干燥，上层液收集后待用；
(2)将聚乙烯醇加入30倍量的蒸馏水中，加热至完全溶解，缓慢降温至室温，加入十二烷基硫酸钠、步骤(I)得到的产物，继续搅拌至分散均匀，然后在氮气保护下依次缓慢的加入步骤(I)中收集的上层液、过氧化二异丙苯、乙二醇二丙烯酸酯、己基丙烯酸酯、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。
[0006]本发明的有益效果是:本发明通过利用乙酸乙酯、正庚烷、碳酸氢钠对凹凸棒土进行改性后，添加到聚丙烯酸树脂的聚合中，可以改善树脂的三维网络结构以及自身强度，而且内层树脂的三维网状结构和改性粉体的片层结构共同吸油，起到协同作用，进而增大了内层树脂的吸油倍率，提高树脂的保油能力，防止吸收后泄漏。
[0007]本发明在内层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。
[0008]本发明在传统工艺的基础上进行改性，制成双层多孔结构，反应工艺简单，具有较大的体积膨胀率，体积膨胀率能达到29倍左右，该结构增大了树脂的吸油表面积，吸油速度快，而且树脂的再生性能比较好，可以多次重复利用。吸收后不会产生再泄露，同时大幅度降低有毒蒸汽危害，便于后期处理与安全存放。有效防止污染液的二次污染。
[0009]本发明可用于处理水面石油泄漏、危险有机液体泄漏、低辐射含油废水的处理、风力发电机机油泄漏、实验室及工厂药品应急防护、交通运输行业及高速公路污染控制、合成树脂的添加剂等。
具体实施方案
[0010]下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0011]一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，由下列重量份(公斤)的原料制备制成:己基丙烯酸酯26、甲基丙烯酸丁酯19、凹凸棒土 4、乙酸乙酯21、正庚烷5、碳酸氢钠
3、乙二醇二丙烯酸酯0.15、十二烷基硫酸钠1、聚乙烯醇3、过氧化二异丙苯1、对甲基苯乙烯0.9、二乙烯基苯1.8、纳米氢氧化铝1、硅烷偶联剂kh450 0.05、磷酸二异辛酯1、硅油0.5、蒸馏水适量；
本发明所述一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，由以下具体步骤制成:
(I)将凹凸棒土放入烘箱中以80°C的温度烘干，然后放入粉碎机中粉碎成200目粉末，之后与碳酸氢钠、乙酸乙酯、正庚烷混合均匀，放入搅拌机中以300转/分的速度搅拌30分钟，过滤取沉淀物，放入烘箱中以80°C的条件下干燥，上层液收集后待用；
(2)将聚乙烯醇加入30倍量的蒸馏水中，加热至完全溶解，缓慢降温至室温，加入十二烷基硫酸钠、步骤(I)得到的产物，继续搅拌至分散均匀，然后在氮气保护下依次缓慢的加入步骤(I)中收集的上层液、过氧化二异丙苯、乙二醇二丙烯酸酯、己基丙烯酸酯、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。
[0012]本发明产品为乳白色不透明球状颗粒，对其进行检测，结果为吸收率(0#柴油)
89.1%，吸收率(三氯乙烷)88.7% ;保油率(0#柴油)84.3%，保油率(三氯乙烷)81.2%，远远大于检验标准。
【主权项】
1.一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成:己基丙烯酸酯26-29、甲基丙烯酸丁酯19-21、凹凸棒土 4_5、乙酸乙酯21-23、正庚烷5-7、碳酸氢钠3-5、乙二醇二丙烯酸酯0.15-0.2、十二烷基硫酸钠1_2、聚乙烯醇3_4、过氧化二异丙苯1-1.2、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。2.根据权利要求1所述一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，其特征在于，由以下具体步骤制成: (1)将凹凸棒土放入烘箱中以80°C的温度烘干，然后放入粉碎机中粉碎成200目粉末，之后与碳酸氢钠、乙酸乙酯、正庚烷混合均匀，放入搅拌机中以300转/分的速度搅拌30-40分钟，过滤取沉淀物，放入烘箱中以80°C的条件下干燥，上层液收集后待用； (2)将聚乙烯醇加入30倍量的蒸馏水中，加热至完全溶解，缓慢降温至室温，加入十二烷基硫酸钠、步骤(I)得到的产物，继续搅拌至分散均匀，然后在氮气保护下依次缓慢的加入步骤(I)中收集的上层液、过氧化二异丙苯、乙二醇二丙烯酸酯、己基丙烯酸酯、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。
【专利摘要】本发明公开了一种双层多孔型吸附后不泄漏的高分子吸收剂，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：己基丙烯酸酯26-29、甲基丙烯酸丁酯19-21、凹凸棒土4-5、乙酸乙酯21-23、正庚烷5-7、碳酸氢钠3-5、乙二醇二丙烯酸酯0.15-0.2、十二烷基硫酸钠1-2、聚乙烯醇3-4、过氧化二异丙苯1-1.2、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；本发明在传统工艺的基础上进行改性，制成双层多孔结构，吸收后不会产生再泄露，同时大幅度降低有毒蒸汽危害。
【IPC分类】C08F265/04, C08K3/22, C08K3/26, C08K13/06, C08K5/521, C08F212/12, C08L51/00, C08J9/28, C08K9/06, C08F212/36, C09K3/32, C08K3/34
【公开号】CN104987463
【申请号】CN201510389550
【发明人】沈向洋, 吴克, 余志敏, 蒋涌, 吴杰, 吴育兵, 樊云
【申请人】安徽成方新材料科技有限公司
【公开日】2015年10月21日
【申请日】2015年7月6日