[發(fā)明專利]一種超疏水超親油三聚氰胺泡沫及其制備方法與應用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710148581.7
• 申請日: 2017-03-14
• 公開（公告）號: CN107011534B
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設計）人: 皮丕輝;曾一成;侯昆;文秀芳;徐守萍;程江
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: C08J9/40
• 分類號: C08J9/40;C08J7/18;B01J20/26;B01J20/28;B01J20/30;C08L61/28
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 許菲菲

本發(fā)明公開了一種超疏水超親油三聚氰胺泡沫及其制備方法與應用。該超疏水超親油三聚氰胺泡沫以多孔三聚氰胺泡沫作為基底，先在基底上化學接枝巰基烷基烷氧基硅烷使基底活化，在紫外光以及光引發(fā)劑的存在下，巰基再與長鏈烷烴丙烯酸酯的乙烯基發(fā)生點擊化學反應，使得基底上富集C‐C長鏈，降低基底表面能，提高粗糙度，大大增加其疏水性能，從而顯著提升油水選擇性。該方法對三聚氰胺泡沫的疏水改性精準高效，簡便易行，耗時短，成本低，適合大規(guī)模生產。該超疏水超親油三聚氰胺泡沫可直接應用于海上溢油、泄露化學品的回收以及油水混合物的分離等。

技術領域

本發(fā)明涉及一種三聚氰胺泡沫，具體涉及一種超疏水超親油三聚氰胺泡沫及其制備方法與應用，屬于功能材料技術領域。

背景技術

近年來，原油、有機化學品泄露頻發(fā)，不僅導致資源的極大浪費，更是給環(huán)境和生態(tài)系統帶來嚴重的負擔。由于原油或有機化學品極易擴散與揮發(fā)，因此如何快速大規(guī)模地對其進行收集是一個重要的課題。

采用吸油材料對油類進行吸附回收是一種綠色、環(huán)保、有效可行的方法。目前，吸附材料大致可分為無機材料、天然高分子材料和聚合物材料等等。無機吸附材料比如活性炭、二氧化硅、膨脹石墨、有機化改性粘土等，由于其吸油倍率低，且難以重復使用，因此在油品回收領域的應用并不理想。天然高分子材料如稻草、棉花、羊毛、亞麻等，由于強度較低以及自身材料成分的復雜性，在實際應用上往往受限。相比而言，聚合物材料比如聚氨酯、三聚氰胺泡沫海綿等由于具有極高的開孔率和比表面積、密度小、彈性高、價廉、可大規(guī)模使用等優(yōu)點，是吸附材料較為理想的選擇。

三聚氰胺泡沫不僅具有高開孔率，而且有優(yōu)異的吸聲性、阻燃性、隔熱性、耐濕熱穩(wěn)定性、衛(wèi)生安全性及良好的二次加工等綜合性能，對其表面進行親油疏水改性，可作為除水吸油材料。中國發(fā)明專利申請CN105601985A報道了一種木質素密胺(三聚氰胺)基表面疏水泡沫及其制備方法。該發(fā)明以密胺泡沫為載體，異氰酸酯改性的木質素負載在密胺泡沫載體表面，使泡沫具有疏水親油性能，內部未改性空間可用于儲存油或有機物。中國發(fā)明專利申請CN105399977A公布了一種可重復使用吸油海綿的制備方法，該發(fā)明將三聚氰胺海綿浸入SiO₂納米顆粒的乙醇溶液，隨后用硅烷偶聯劑進行表面疏水改性，使得油水選擇性得到顯著的提升。但是，上述兩個專利申請前均存在共同的不足：經過改性的三聚氰胺材料均未達到超疏水狀態(tài)(超疏水是指在空氣中水滴靜態(tài)接觸角大于150°)，吸油倍率較低。而且以物理吸附或部分化學鍵合的方式引入生物質材料或納米粒子，極易從三聚氰胺載體上脫落而失去疏水性能，重復使用效果較差。

中國發(fā)明專利申請CN103951843A公布了一種耐擠壓、防火和超疏水海綿的制備方法。該發(fā)明將聚多巴胺包覆在三聚氰胺樹脂海綿的表面，再修飾上巰基氟代長鏈烷烴或者巰基長鏈烷烴，達到超疏水的目的。但所用改性所用材料聚多巴胺、巰基氟代長鏈烷價格昂貴，且改性所用時間較長，仍不利于大規(guī)模生產。

發(fā)明內容

針對上述技術現狀，本發(fā)明提供了一種超疏水超親油的三聚氰胺泡沫，對各種油類有很高的吸收倍率，且該性質可長久保持，實現多次重復使用，可應用于海上溢油、泄露化學品的回收以及油水混合物的分離等。所提供的改性方法簡單易行、條件溫和、成本低廉、耗時短、適用于大規(guī)模生產。

本發(fā)明的技術目的通過如下技術方案實現：

一種超疏水超親油三聚氰胺泡沫，以三聚氰胺泡沫為基底，在基底上接枝有巰基烷基烷氧基硅烷和長鏈烷烴丙烯酸酯，所述超疏水超親油三聚氰胺泡沫的化學結構式為：

其中，R為長鏈烷烴丙烯酸酯；所述超疏水超親油三聚氰胺泡沫的水滴靜態(tài)接觸角大于153°，正己烷的接觸角為0°，具有超疏水超親油性質。

為進一步實現本發(fā)明目的，優(yōu)選地，所述三聚氰胺泡沫孔徑在10～200μm，孔隙率在65％～99％。