[發明專利]一種共聚甲基丙烯酸酯/聚丙烯復合吸油材料的制備方法

在審

• 申請號: 201310655165.8
• 申請日: 2013-12-06
• 公開（公告）號: CN104693592A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 裴玉起;封嚴;儲勝利;陳健;劉牧;王剛毅;欒國華;齊智;胡國林
• 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
• 主分類號: C08L23/12
• 分類號: C08L23/12;C08L33/10;C08F220/16;C08F220/28;C08F212/08;C08F2/20;C08F4/34;D04H1/4382;D01F8/06;D01F8/10;D01D5/08
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司 11013
• 代理人: 謝小延

技術領域

本發明涉及非織造材料，具體為一種用于成品油吸附的共聚甲基丙烯酸酯/聚丙烯熔噴非織造布的制備方法。

背景技術

隨著社會經濟的不斷發展，成品油的生產和使用數量急劇增加，其泄漏事故也呈上升趨勢，事故造成了嚴重的環境和生物災難。如何快速有效處理這種突發性的成品油泄漏，已成為我國經濟快速發展過程中必需解決的一個重大戰略問題。

聚丙烯纖維是目前使用最廣泛的合成吸油材料，它具有疏水親油的特性，密度比水小，可懸浮在水面上，吸油速度快，吸油量為自身重量的10-20倍。以聚丙烯為原料的吸油氈、吸油枕、吸油圍欄廣泛用于水面浮油回收，由于其獨特的性能受到關注與開發應用。Bayat等【Bayat，A.Aghamiri,et?al，Oil?spill?cleanup?from?sea?water?by?sorbent?materials[J].Chemical?Engineering&Technology，2005，28(12)：1525～1528】對聚丙烯非織造布、谷殼、甘蔗渣三種吸油材料的的吸油性能進行了比較，結果表明聚丙烯非織造布對油的吸附能力最強。魏取福等【Qufu?Wei，Ya?Liu，Xueqian?Wang，Dynamic?water?adsorption?behaviour?of?plasma-treated?polypropylene?nonwovens[J].Polymer?Testing，2006（25）：717-722】借助環境掃描電子顯微鏡對聚丙烯非織造布進行動態研究，在聚丙烯非織造布上觀察到高水接觸角、低油接觸角，證明了聚丙烯非織造布是疏水親油材料。聚丙烯非織造布主要依靠纖維間的孔隙吸油和儲油，其吸附過程屬于物理吸附，因此存在對成品油的保油率較低、在壓力下吸收的油易二次泄漏等問題。以柴油為代表的成品油粘度和界面張力很低，在水面形成油膜速度快、厚度薄，現有聚丙烯材料吸油圍欄對其攔截性能差，水面油膜穿透吸油圍欄現象比較普遍。

國內外研究報道的新型吸油材料以高吸油樹脂為主，高吸油樹脂是一種具有三維網狀交聯結構的樹脂，克服了傳統吸油材料的缺點，具有吸油種類多、吸水少、體積小、回收方便及受壓不漏油等諸多優點，因此成為當今國內吸油材料發展的主要方向。甲基丙烯酸酯類吸油樹脂及纖維是近年來吸油材料領域的研究熱點之一，徐乃庫等【Naiku?Xu，Changfa?Xiao.Property?and?Structure?of?Novel?Absorptive?Fiber?Prepared?by?Blending?Butyl?Methacrylate-Hydroxyethyl?Methacrylate?Copolymer?with?Low?Density?Polyethylene[J].Polymer-Plastics?Technology?and?Engineering，2011，50：173～181;Naiku?Xu，Changfa?Xiao.Swelling?and?crystallization?behaviors?of?absorptive?functional?fiber?based?on?butyl?methacrylate/hydroxyethyl?methacrylate?copolymer[J].Journal?of?Materials?Science，2010，45(1)：98～105】以甲基丙烯酸酯為單體，采用懸浮聚合法、凍膠紡絲技術制備的甲基丙烯酸酯吸油纖維具有較高的吸油率及持油率。王志輝等【王志輝等，苯乙烯—甲基丙烯酸酯三元共聚高吸油樹脂的合成與性能研究[J].化工新型材料，2009，37(4)：73～75】以甲基丙烯酸酯及苯乙烯為單體，過氧化苯甲酰為引發劑，N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺為交聯劑，采用懸浮聚合法合成自溶脹型的高吸油樹脂，所合成的高吸油樹脂對苯的吸油率達到15g/g，對二甲苯的吸油率達到14g/g，且吸油后持油性能好。與熔噴聚丙烯非織造布主要依靠物理作用吸附油品不同，甲基丙烯酸酯類高吸油樹脂是以親油基和油分子間的相互親和作用為推動力，通過分子鏈中的親油基和油分子間產生的范德華力來實現吸油目的，其吸油機理是高分子鏈段的溶劑化過程，吸附過程屬于化學吸附。但吸油樹脂的研究仍主要集中在粒狀樹脂方面，粒狀材料由于其形狀的局限性，存在著吸收速率慢、吸油后后處理困難等諸多問題，應用受到限制。

依據上述熔噴聚丙烯非織造布及甲基丙烯酸酯類高吸油樹脂的不同吸油機理，針對現有熔噴聚丙烯非織造布吸油材料對成品油持油率差的缺陷，通過高吸油樹脂與聚丙烯復合可更好地滿足聚丙烯吸油材料在油污染中的應用要求。

發明內容