[發明專利]功能化非織造布吸油材料及其制備方法

無效

• 申請號: 201310549451.6
• 申請日: 2013-11-07
• 公開（公告）號: CN103614911A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 裴玉起;魏俊富;儲勝利;李紹寧;劉牧;齊智
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油集團安全環保技術研究院;天津工業大學
• 主分類號: D06M14/28
• 分類號: D06M14/28
• 代理公司: 北京華沛德權律師事務所 11302
• 代理人: 劉杰

技術領域

本發明屬于功能高分子材料領域，具體的說是一種功能化非織造布吸油材料及其制備方法。

背景技術

近年來，因毒性有機液體和原油的泄漏而引起的環境、水資源污染已成為國內外關注的重大問題。水面發生泄漏事故后，大量有機物會在水面上擴散并形成致密的有機物膜，使水中的含氧量急劇減少，造成浮游生物、魚、蝦等多種生物因缺氧而窒息死亡，進而帶來嚴重的環境和生物災難。1989年埃克森瓦爾迪茲號油輪泄露原油1100萬加侖，二十年后美國阿拉斯加州海域生態環境仍然深受其害；2010年發生的墨西哥灣漏油事件再次震驚了整個世界。隨著我國社會經濟的迅速發展，含油工業污水、油溶性染料廢水排放越來越多，港口等水域經常出現溢油事故。因此如何快速有效處理這種水面上的突發性的有機物泄漏，已成為我國經濟快速發展過程中所必需解決的一個重大問題。

水面溢油應急處理不但需要材料具有快速吸油的特點，同時要求吸油后材料具有較好的保油率，以免在轉移過程中已吸附油的再次泄漏。與高粘度的原油相比，以柴油為代表的成品油粘度和界面張力很低，在水面形成油膜的速度很快、厚度很薄，水面油膜穿透吸油圍欄現象比較普遍，導致回收過程中極易發生再次泄漏并造成二次污染。

國外對于吸油樹脂類吸油材料的研究開展得較早，1992年，日本觸媒化學工業公司采用懸浮聚合技術研制出高吸油樹脂并實現工業規模生產，所用單體為溶解度參數δ≤9(J/cm3)1/2的丙烯酸長鏈烷基酯，交聯劑為二丙烯酸二醇酯(二醇的碳原子數為2-8)，含量為0.001%-10%，產物為粒徑0.1-1.0mm的粒狀樹脂，其對不同油品的飽和吸油率分別為三氯乙烯25g/g樹脂、己烷8g/g樹脂、丁醇7g/g樹脂和汽油12g/g樹脂。日本三菱油化以丙烯酸十八烷基酯為單體，二乙烯基苯為交聯劑，過氧化苯甲酞為引發劑，在60-80℃懸浮聚合制成高吸油樹脂，其對甲苯、三氯乙烷和汽油的飽和吸油率分別為18g/g，25g/g，15g/g。同年，日本東京計畫公司開發出分別針對脂肪族油類和芳香族油類的高吸油樹脂，具體方法是將反應單體和致孔劑在水性介質中混合均勻，懸浮聚合后水洗去除分散劑及致孔劑，干燥后得到多孔狀的樹脂產物，所用脂肪族單體為CH₂CXCO₂R1，交聯劑為(CH2CXCO2)2R2，其中R1=C₄-20烷基，R₂=C₄-20亞烴基，x=H或CH₃，致孔劑為10-500質量份(單體100份)，該樹脂對油品的吸收性能強烈依賴于單體和致孔劑的種類，單體主要影響對油品的吸收選擇性，而致孔劑則決定樹脂的多孔結構及其吸油性能。Hozumi和Blaney等以12-16個碳原子的(甲基)丙烯酸酯為單體研制出可用于廢水中油品回收的高吸油樹脂。Adam等獲得了有關制備具有良好耐磨性粒狀高吸油樹脂的專利技術權。目前，對吸油材料的研究仍主要集中在粒狀樹脂方面。盡管丙烯酸酯粒狀吸油樹脂的研究應用取得了較大的進展，但是該類吸油樹脂普遍存在著吸油速率慢（6～8h）的問題，其材料的顆粒形狀不適合現場應用，而且被吸收后的油品無法通過物理方法回收，容易造成二次污染。

目前，溢油吸附材料更多的是采用聚丙烯非織造布，其原料豐富，合成工藝簡單，本身具有疏水親油的特性，吸附速率快，對溢油具有較高的吸收率。聚丙烯吸油氈一般是以聚丙烯樹脂為原料，采用熔噴法一步成網。魏取福等人研究了不同類型的聚丙烯無紡布的吸油和保油效果，也發現纖維直徑、空隙率以及油本身的性質對無紡布的吸油效果具有重要的影響，現有技術加工的聚丙烯吸油材料雖然吸油能力大，但其保油能力極差，在水域溢油應急處理中吸油材料吸油后二次漏油問題非常嚴重。

目前，國內外未發現采用聚丙烯無紡布接枝丙烯酸酯單體制備吸油材料的相關研究。

發明內容

本發明目的在于提供一種快速吸油、高保油性能的功能化非織造布吸油材料及其制備方法。

根據本發明的一個方面，提供一種功能化非織造布基體首先經紫外線預輻照，然后在溶劑、光敏劑、引發終止劑以及功能化單體的混合體系中經紫外線輻照獲得功能化基團；其中，溶劑為無水乙醇，光敏劑為二苯甲酮，引發終止劑為二乙基二硫代氨基甲酸鈉，單體為丙烯酸辛酯。

根據本發明的另一個方面，還提供一種制備權利要求1所述功能化非織造布吸油材料的方法，其特征在于，包括：

將非織造聚丙烯材料在室溫下，在輻照功率為10W-100W的紫外線下，預輻照5分鐘；