[發(fā)明專利]一種多孔疏水親油海綿的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410363207.5
• 申請(qǐng)日: 2014-07-29
• 公開（公告）號(hào): CN104163934A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱國(guó)興;奚春燕;沈小平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): C08J9/36
• 分類號(hào): C08J9/36;C08L61/28;C08L75/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于功能吸附材料制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種多孔疏水親油海綿的制備方法。

背景技術(shù)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)油和有機(jī)試劑的運(yùn)輸也快速增加，這導(dǎo)致油料和有機(jī)化學(xué)品的滲漏事件頻繁發(fā)生。這些滲漏事件常常引起嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)災(zāi)難，同時(shí)也帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一種有效的處理此類事故的方法是采用各種吸附材料，將滲漏的油料和有機(jī)化學(xué)品吸附轉(zhuǎn)移或回收。常用的吸附材料是天然無(wú)機(jī)礦物如沸石，珍珠巖，海泡石等，但是，此類礦物來(lái)源少，且不易回收重復(fù)使用。另一種常用吸附材料是利用植物纖維，棉毛制品等，但它們的吸附量小。這迫切需要發(fā)展一種經(jīng)濟(jì)方便的、高吸附量、易回收的吸附材料。

此外，在吸附過(guò)程中，大大提高吸附選擇性進(jìn)行油水分離也非常必要。既可以提高吸附效率，又可以實(shí)現(xiàn)油料或化學(xué)品的回收利用。從材料表-界面角度可以設(shè)計(jì)制備特殊的表界面，使材料同時(shí)具有疏水性和親油性可達(dá)到此目的。疏水性使材料不會(huì)被水潤(rùn)濕，即材料不吸收水。親油性特征使材料可以吸附油料或低極性有機(jī)化合物。利用疏水親油特性，可以進(jìn)行高效的油料和有機(jī)物的選擇性吸收，還可實(shí)現(xiàn)油水分離。

目前制備疏水親油性材料的方法相對(duì)比較復(fù)雜，比如通過(guò)化學(xué)沉積在泡沫鎳/海綿表面負(fù)載一些親油疏水性的物質(zhì)，再經(jīng)過(guò)表面的微納米尺度、粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能物質(zhì)修飾等一系列處理得到。過(guò)程相當(dāng)繁雜，并且需要使用各種昂貴試劑，因此難以大規(guī)模應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)和生活中。因此探索一種簡(jiǎn)易便捷的途徑實(shí)現(xiàn)高性能吸附材料的制備具有重要現(xiàn)實(shí)意義。

聚合物泡沫價(jià)格低廉，具有優(yōu)越的阻燃性，吸音性，熱穩(wěn)定性和耐老化性及良好的二次加工性等綜合性能。目前該產(chǎn)品廣泛用于軌道交通，建筑業(yè)，工業(yè)保溫，機(jī)電家電，交通工具，其邊角料應(yīng)用于日常清潔工具。

本發(fā)明以聚合物泡沫為原材料，通過(guò)簡(jiǎn)易的化學(xué)轉(zhuǎn)化得到了多孔疏水親油海綿，該材料具有較大的表面積，并且其密度比較低。所得海綿體可方便的加工成不同形態(tài)；可以吸收幾十到幾百倍自身重量的油或有機(jī)物，通過(guò)擠壓、燃燒、蒸餾等方法，可以將吸附的油或有機(jī)物釋放出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)海綿的重復(fù)使用和化學(xué)品的回收。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種多孔疏水親油海綿。

本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行：取聚合物泡沫置于加熱爐中，在惰性氣體保護(hù)下升溫至150~1000℃，煅燒0.2~10?h，得多孔疏水親油海綿。

本發(fā)明所述的聚合物泡沫為密胺泡沫或聚氨酯泡沫。

本發(fā)明所述的惰性氣體為Ar、N₂或其二者混合氣體，并且整個(gè)反應(yīng)都是在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行的。

本發(fā)明所述的升溫速率為0.5~30?℃/min。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1.????得到的多孔疏水親油海綿呈塊體狀，疏松多孔，有較高的比表面積。

2.????得到的多孔疏水親油海綿具有極低的表觀密度。

3.????得到的多孔疏水親油海綿具有超疏水和超親油性，可以選擇性吸附水面和水下油性材料，而不吸收水，在污水處理、吸附泄漏原油或有機(jī)物等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。得到的多孔疏水親油海綿具有較好的韌性，能耐受多次反復(fù)擠壓。

4.????得到的多孔疏水親油海綿可以吸收幾十到幾百倍自身重量的油或有機(jī)物，通過(guò)擠壓、燃燒、蒸餾等方法，可以將吸附的油或有機(jī)物釋放出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)海綿的重復(fù)使用和化學(xué)品的回收。

5.????本發(fā)明操作工藝簡(jiǎn)單易行，重復(fù)性好，無(wú)需液態(tài)試劑和復(fù)雜設(shè)備，易于工業(yè)化實(shí)施。特別是，所用原材料經(jīng)濟(jì)易得。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中所使用聚合物泡沫和所得多孔疏水親油海綿產(chǎn)物的小塊樣品照片。

圖2為實(shí)施例1制備的多孔疏水親油海綿的掃描電鏡（SEM）圖。

圖3為實(shí)施例1制備的多孔疏水親油海綿吸附水面和水下有機(jī)層的照片。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

實(shí)施例1：

取一塊密胺泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入N₂?的條件下進(jìn)行煅燒，以3℃/min的升溫速率升至300℃，保持0.5?h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。

根據(jù)實(shí)施例1制備的多孔疏水親油的海綿經(jīng)掃描電鏡測(cè)試（圖2），可以看出樣品的骨架結(jié)構(gòu)，表明其多孔結(jié)構(gòu)。