[發明專利]一種磁性吸油聚烯烴泡沫材料及其制備方法

在審

• 申請號: 202110861343.7
• 申請日: 2021-07-29
• 公開（公告）號: CN113462009A
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 許亮;陶慷;洪江;李瑞龍;焦旗
• 申請（專利權）人: 南京旭智材料科技有限公司;江蘇集萃先進高分子材料研究所有限公司
• 主分類號: C08J9/12
• 分類號: C08J9/12;C08L23/12;C08L23/08;C08K9/06;C08K9/04;C08K3/22;C08K3/34;C08K3/26
• 代理公司: 無錫市匯誠永信專利代理事務所(普通合伙) 32260
• 代理人: 顧品熒

本發明涉及吸油材料技術領域，具體涉及一種磁性吸油聚烯烴泡沫材料及其制備方法。本發明制備方法主要包括以下步驟：首先將四氧化三鐵置于共混機中，加入偶聯劑進行共混表面改性；然后將改性好的四氧化三鐵加入聚烯烴發泡組合物中共混，在擠出機中經超臨界氣體發泡，冷卻造粒，即得該磁性吸油聚烯烴泡沫材料。本發明制備方法簡單，成本低，可工業化生產，所制備的磁性吸油聚烯烴泡沫材料具有良好的親油疏水和高回彈性能，吸油效果良好，可重復使用，鋪覆于海面上，通過磁場作用，不擴散，易回收重復使用，并且回收的吸油泡沫材料通過離心可對油品進行回收。

技術領域

本發明涉及吸油材料技術領域，具體涉及一種磁性吸油聚烯烴泡沫材料及其制備方法。

背景技術

隨著世界經濟的快速發展，全球工業化進程的加快和全球能源需求的快速增長，原油的開發力度越來越大，對石油資源及其衍生物的需求也在不斷增加。石油泄露事件時有發生，油水混合處理不好，會對環境和生態系統甚至人類的生存造成嚴重損害。因此，對油水混合物的有效分離成為近年的研究熱點。目前，處理水體泄油的方法主要包括分散、燃燒和吸附幾種方式。其中，吸附凈化油污被認為是最經濟、快速、最有效的方法之一。泡沫、海綿等多孔材料因其具有比表面積大、吸油率高、原料易得且制造簡單等優點，成為進行油水分離處理的首選吸附材料。

公告號為CN104744819B的專利公開了一種發泡聚丙烯吸油材料及其制備方法，該吸油材料的親油疏水性能較好，可以有效解決油品回收純度和重復使用的問題，但是所制備的吸油材料超疏水，在水中具有良好的流動性和分散性，應用于油水分離處理時常出現吸油材料易分散、不容易聚集回收的情況，導致其在動態水面處理油污泄露的環境下難以進行大規模應用。公告號為CN104151600B的發明專利公開了一種超疏水磁性海綿的制備方法，通過浸潤和利用黏合劑的方式將海膽狀碳包覆四氧化三鐵粒子附著在聚氨酯海綿的表面，使得海綿獲得磁性和疏水性能，但是該方法所制備的超疏水磁性海綿在使用過程中，隨著重復使用次數的增多，海綿中的磁性層會逐漸減少，疏水性能逐漸減弱，從而將會影響重復使用率和油水回收效果。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種磁性吸油聚烯烴泡沫材料及其制備方法。本發明所提供的磁性吸油聚烯烴泡沫材料不僅具有良好的親油疏水和高回彈性能，可重復使用，吸油率和保油率優異，而且在外加磁場的作用下，可以在動態水面上對本發明的聚烯烴泡沫材料進行有效的定位收集，可以有效解決現有吸油材料存在的在動態水面應用時不容易回收，以及吸油材料重復利用率低、油水分離效果不佳、回收油品純度不高等技術問題。

為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是：

一種磁性吸油聚烯烴泡沫材料的制備方法，包括以下步驟：

S1，將經干燥處理的四氧化三鐵置于共混機中，加入偶聯劑，在常溫下攪拌混合均勻后靜置，制得改性四氧化三鐵；

S2，將所述改性四氧化三鐵與聚烯烴發泡組合物在共混機中共混均勻，得到磁性聚烯烴發泡組合物；

S3，將所述磁性聚烯烴發泡組合物加入單螺桿擠出機的料倉中進行擠出，同時在擠出機的壓縮段通過注氣系統加入超臨界氣體，經過擠出機的模頭擠出發泡，然后冷卻切粒，即得所述磁性吸油聚烯烴泡沫材料。

上述步驟S1中的共混機攪拌速度為100～350rpm，攪拌時間為10min，靜置時間為30min。

在某些實施方式中，按重量份數計：在所述步驟S1中，四氧化三鐵為99～99.5份，偶聯劑為0.5～1份；在所述步驟S2中，改性四氧化三鐵為5～15份，聚烯烴發泡組合物為85～95份。

在某些實施方式中，在所述步驟S1中，所述偶聯劑包括γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-(2，3-環氧丙氧)丙基三甲氧基硅烷、三異硬脂酰基酞酸酯和二異硬脂酰基鈦酸乙二酯中的任意一種或多種。