一种自交联高分子吸油材料及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明是一种自交联高分子吸油材料及其制备方法，涉及石油工业技术领域。
【背景技术】
[0002]近年来，随着国内石油管道行业的飞速发展和海上石油开采活动及海上石油运输的日益频繁，漏油事故时有发生。无论是海上溢油还是陆上溢油，油类一旦泄漏，对自然环境、水产养殖、浅水海岸、码头工业、地表及地下水源、地表植被等都会造成难以估量的危害，石油泄漏被称为海洋环境的超级杀手。陆上水体的污染，也会给环境造成严重的危害，例如2005年松花江遭受化工厂爆炸的影响，苯类物质入江，随着水体的流动，污染物向下游漂移，导致松花江黑龙江段受到严重污染，两岸生态、水产及居民饮水遭到致命威胁。此夕卜，随着社会的发展、科技的进步，每年产生的大量工业废水，例如:电镀废水、化工废水、印染废水等工业废水，这些工业废水中含有大量的有机毒害物，如何从把有机毒害物质从这些工业废水中快速的分离出来，从而减小工业废水对环境的污染，一直是一个尚未得到彻底解决的难题。
[0003]多孔高分子吸油材料是一种具有三维网状化学交联结构的高分子聚合物，与传统的吸油材料相比，多孔高分子吸油材料具有孔隙率大、能够吸附的有机物种类多、吸附量大、吸附速度快、油水选择性高等特点。目前高分子类吸油材料的合成单体主要为丙烯酸酯类和α-烯烃类，由于后者价格昂贵，故大多采用丙烯酸酯类单体进行合成。合成方法主要采用悬浮聚合和乳液聚合，以丙烯酸酯类为原料，油溶性自由基引发剂为引发剂进行引发聚合。中国专利CN1095727公开了一种吸油材料的合成方法，以丙烯酸、丙烯酸酯类物质为单体，以N，N-亚甲基双丙稀酰胺、乙二醇丙烯酸酯类为交联剂，以明胶、聚乙烯醇、纤维素、无机盐粉末为分散剂，十二烷基苯磺酸钙为助分散剂，通过自由基悬浮聚合制备了吸油材料。鲁新宇等人(鲁新宇，路建美，南京化工学院学报，1995，2，43-47)以丙烯酸_2_乙基己酯和甲基丙烯酸丁酯为单体，在惰性溶剂中进行悬浮聚合，反应结束后用甲醇萃取粒子中的溶剂从而制备了多孔粒子状吸附材料。这些方法需要特定的手段脱除制备过程中所加入的致孔剂，制备过程复杂，成本较高，不利于产品的工业放大和产品的推广应用。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是发明一种孔隙率大、吸油效果好、吸油速度快的自交联高分子吸油材料及其制备方法，它属于多孔高分子材料的一种。
[0005]一种自交联高分子吸油材料及其制备方法，其特征是以二氯甲基苯和2，6- 二氯甲基萘为聚合单体、聚氨酯泡沫粒子为辅料、1，2-二氯乙烷为溶剂、三氯化铁为催化剂，用氮气保护在65?85°C回流搅拌的条件下反应4?6个小时，将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料，其中聚合单体二氯甲基苯的重量百分比为0.4?6.93%，聚合单体2，6- 二氯甲基萘为0.4?6.93%，聚氨酯泡沫粒子为0.43?1.16%，三氯化铁为3.49?4.33%，I, 2- 二氯乙烷为 86.6 ?93%。
[0006]具体的实施步骤如下:
[0007]I)在带有搅拌装置的反应釜中依次加入1，2-二氯乙烷、二氯甲基苯、2，6-二氯甲基萘、聚氨酯泡沫粒子，用高纯氮气充分置换体系内的空气，并均匀搅拌，其中聚合单体二氯甲基苯的重量百分比为0.4?6.93%，聚合单体2，6- 二氯甲基萘为0.4?6.93%，聚氨酯泡沫粒子为0.43?1.16%, I, 2- 二氯乙烷为86.6?93% ；
[0008]2)在高纯氮气的保护下向反应釜中加入催化剂三氯化铁，在回流搅拌的条件下逐步升温至65?85°C反应4?6个小时，催化剂三氯化铁的质量百分比为3.49?4.33% ；
[0009]3)将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料。
[0010]本发明通过一步法制备的自交联高分子吸油材料孔隙率大、比表面积高，BET比表面积大于1500m2/g，并且可以通过调节聚合单体比例来调整。对于成品油、轻质低粘度原油以及小分子有机物(例如:苯、苯胺、硝基苯、苯酚、邻苯二甲酸甲酯等)均有较好的吸附效果。这种自交联高分子吸油材料生产工艺简单、反应过程易于控制，能有效吸附水上或者陆上溢油。此外，还可以应用在水中有机物吸附行业，在石油工业领域及水处理领域有广阔的应用前景。
【具体实施方式】
[0011]实施例1.
[0012]依次称取100gl，2_ 二氯乙烷、2g 二氯甲基苯、8g2，6_ 二氯甲基萘加入带搅拌装置的反应釜中，然后开动电动搅拌器均匀搅拌，用高纯氮气充分置换体系内的空气，再在氮气保护下向三口烧瓶中加入5g三氯化铁，缓慢升温至80°C反应5个小时，将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料。
[0013]经过测试，这种多孔高分子吸油粒子的BET比表面积为1560m2/g，对煤油的吸附倍率为15倍，对硝基苯的吸附倍率为31倍。
[0014]实施例2.
[0015]依次称取100gl，2_ 二氯乙烷、8g 二氯甲基苯、2g2，6_ 二氯甲基萘加入带搅拌装置的反应釜中，然后开动电动搅拌器均匀搅拌，用高纯氮气充分置换体系内的空气，再在氮气保护下向三口烧瓶中加入5g三氯化铁，缓慢升温至80°C反应5个小时，将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料。
[0016]经过测试，这种多孔高分子吸油粒子的BET比表面积为2430m2/g，对煤油的吸附倍率为20倍，对硝基苯的吸附倍率为40倍。
【主权项】
1.一种自交联高分子吸油材料，其特征是以二氯甲基苯和2，6-二氯甲基萘为聚合单体、聚氨酯泡沫粒子为辅料、1，2- 二氯乙烷为溶剂、三氯化铁为催化剂，用氮气保护在65?85°C回流搅拌的条件下反应4?6个小时，将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料，其中聚合单体二氯甲基苯的重量百分比为0.4?6.93%，聚合单体2，6- 二氯甲基萘为0.4?6.93%，聚氨酯泡沫粒子为0.43?1.16%，三氯化铁为3.49?4.33%, I, 2- 二氯乙烷为86.6?93%。
2.一种如权利要求1所述自交联高分子吸油材料的制备方法，其特征是具体的实施步骤如下: 1)在带有搅拌装置的反应釜中依次加入1，2-二氯乙烷、二氯甲基苯、2，6-二氯甲基萘、聚氨酯泡沫粒子，用高纯氮气充分置换体系内的空气，并均匀搅拌，其中聚合单体二氯甲基苯的重量百分比为0.4?6.93%，聚合单体2，6- 二氯甲基萘为0.4?6.93%，聚氨酯泡沫粒子为0.43?1.16%, I, 2- 二氯乙烷为86.6?93% ； 2)在高纯氮气的保护下向反应釜中加入催化剂三氯化铁，在回流搅拌的条件下逐步升温至65?85°C反应4?6个小时，催化剂三氯化铁的质量百分比为3.49?4.33% ； 3)将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料。
【专利摘要】本发明是一种自交联高分子吸油材料及其制备方法，其特征是以二氯甲基苯和2,6-二氯甲基萘为聚合单体、聚氨酯泡沫粒子为辅料、1,2-二氯乙烷为溶剂、三氯化铁为催化剂，用氮气保护在65～85℃回流搅拌的条件下反应5个小时，其中二氯甲基苯与2,6-二氯甲基萘的质量比为2:8～8:2，聚合单体与聚氨酯泡沫粒子的质量比为2:1～20:1，聚合单体与三氯化铁质量比为1:0.5～1:1.5，聚合单体与1,2-二氯乙烷的质量比1:10～1:40；将反应产物过滤后，反复用水、乙醇洗涤过滤物直至过滤液清澈，最后用乙醚洗涤，干燥后即可得到自交联高分子吸油材料。本发明制备的自交联高分子吸油材料孔隙率高，对有机物有良好的吸附效果，可应用在溢油回收和水中有机物吸附领域。
【IPC分类】B01J20-30, B01D17-022, C08G61-02, B01J20-26, C02F1-28
【公开号】CN104689797
【申请号】CN201310654864
【发明人】杨法杰, 穆承广, 程磊, 刘志刚, 刘广文, 李国平, 张志恒
【申请人】中国石油天然气股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月6日