[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710427774.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-09
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107226925B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林凌;朱憶;徐長(zhǎng)安;唐旭;劉源森
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家海洋局第三海洋研究所
• 主分類號(hào): C08J9/40
• 分類號(hào): C08J9/40;B01D17/022;C08L29/04
• 代理公司: 廈門(mén)創(chuàng)象知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 35232
• 代理人: 尤懷成

本發(fā)明公開(kāi)了一種高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法，采用兩步溶液浸泡法：以正硅酸乙酯2wt％～6wt％與γ?(2，3?環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1wt％～4wt％為原料，乙醇和水質(zhì)量比為9∶1的混合物為溶劑，氨水2v/v％～6v/v％為催化劑，室溫下攪拌反應(yīng)2h～10h，制備G?SiO₂溶膠，對(duì)海綿進(jìn)行浸泡沉積處理，構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)；以十六烷基三甲氧基硅烷2wt％～8wt％為表面改性劑，鹽酸0.1v/v％～1v/v％為催化劑，對(duì)海綿進(jìn)行疏水及低表面能修飾。本發(fā)明疏水PVA海綿具有良好的耐酸堿、耐高鹽特性、較高的吸油效率、可重復(fù)使用20次以上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于聚乙烯醇復(fù)合海綿制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法。

背景技術(shù)

頻繁漏油和溢油事故給海洋環(huán)境及沿海人們的生活帶來(lái)了嚴(yán)重的損害，具有高吸收能力、高選擇性和良好的可重復(fù)使用性的油水分離材料引起了世界的廣泛關(guān)注。尤其是以三維多孔材料制備的高效、可重復(fù)使用的吸油材料，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，如CNT海綿([J].Advanced Materials，2010，22(22)：617-21)、CMP氣凝膠([J].Adv.Mater.2014，26，8053)、石墨烯海綿([J].Nature Communications，2015，6：6141-6141)等。然而，這些方法存在成本較高，效率相對(duì)較低，機(jī)械穩(wěn)定性差，甚至造成嚴(yán)重的二次污染等缺點(diǎn)，限制了它們的應(yīng)用。聚乙烯醇(PVA)海綿是一種三維多孔的高技術(shù)的塑料海綿，與天然海綿有許多相同的性質(zhì)，如干燥時(shí)堅(jiān)挺不變形，濕潤(rùn)時(shí)超柔軟、強(qiáng)吸水性、抗靜電、不易長(zhǎng)霉菌等。同時(shí)，PVA海綿具有機(jī)械性能強(qiáng)、耐磨性好、良好的耐化學(xué)性(包括酸、堿、有機(jī)溶劑)等特點(diǎn)，因此，被廣泛應(yīng)用于發(fā)酵工業(yè)、醫(yī)藥、化學(xué)、園藝、機(jī)電等行業(yè)。PVA海綿具有聚合物海綿的優(yōu)點(diǎn)，即可直接進(jìn)行疏水修飾、低成本、高彈性、可工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用潛力極大。此外，PVA海綿在吸油后仍然具有很高的強(qiáng)度，這種吸油后仍具有高強(qiáng)度的特點(diǎn)極少被關(guān)注。因此，提出的一種低成本，制備簡(jiǎn)單的、具有高強(qiáng)度的疏水PVA復(fù)合海綿三維多孔材料，有利于吸油后材料的打撈及儲(chǔ)存運(yùn)輸，在海洋油污處理上具有巨大的研究及應(yīng)用價(jià)值。

綜上所述，現(xiàn)有的疏水海綿存在吸油后機(jī)械強(qiáng)度較差，不利于材料的打撈及儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)娜秉c(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法，旨在解決現(xiàn)有的疏水海綿存在吸油后機(jī)械強(qiáng)度較差，不利于材料的打撈及儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)膯?wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法，所述高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法采用兩步溶液浸泡法：以正硅酸乙酯2wt％～6wt％與γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1wt％～4wt％為原料，乙醇和水質(zhì)量比為9∶1的混合物為溶劑，氨水2v/v％～6v/v％為催化劑，室溫下攪拌反應(yīng)2h～10h，制備G-SiO₂溶膠，對(duì)海綿進(jìn)行浸泡沉積處理，構(gòu)筑粗糙結(jié)構(gòu)；以十六烷基三甲氧基硅烷2wt％～8wt％為表面改性劑，鹽酸0.1v/v％～1v/v％為催化劑，對(duì)海綿進(jìn)行疏水及低表面能修飾。

進(jìn)一步，所述高強(qiáng)度疏水聚乙烯醇復(fù)合海綿制備方法包括以下步驟：

步驟一，稱取10g蒸餾水加入到90g乙醇中，攪拌均勻；

步驟二，稱取正硅酸乙酯2～6g與γ-(2，3-環(huán)氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷1～4g，加入到混合溶液中；

步驟三，量取4mL氨水溶液，加入到上述的混合溶液中，室溫下攪拌反應(yīng)2～10h，得到粒徑均勻分布的改性G-SiO₂溶膠；

步驟四，將小塊PVA海綿浸泡在G-SiO₂溶膠中10～90min，一浸一軋，帶液率為60～80wt％，然后放入烘箱，在60～90℃溫度下保持10～30min；