CN103131041B - 一种表面改性聚氨酯吸油材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及功能材料制备工艺技术领域中的一种表面改性聚氨酯吸油材料及其制备方法。通过物理吸附的方法将聚氨酯海绵用硅溶胶浸泡，增强了表面粗糙度，再通过汽油浸泡，使其表面自由能降低，增强了聚氨酯海绵的油水分离效果。该方法条件温和、工艺简单，易于工业化生产。所制备的表面改性聚氨酯吸油材料在海洋溢油处理和工业废油回收领域具有良好的推广应用前景。
Description
技术领域：
本发明涉及一种表面改性聚氨酯吸油材料及其制备方法，属于功能材料制备工艺技术领域。
技术背景：
石油作为一种重要的资源在目前社会上对一个国家的经济发展水平起着举足轻重的作用。近年来海上溢油事件不断发生，并且随着世界工业化水平的提高，工业废油也越来越多，如何回收利用这些轻质油和海上溢油成为研究者关注的课题。一般的海洋油污处理需要机械回收、化学处理、生物补救三种方法搭配使用，而机械回收中使用油水分离效果好的吸油材料进行回收是非常简便有效的方法。同时工业废油回收的市场是比较宽广。然而，现有技术所用的吸油毛毡由于吸油量较小而效率很低，加大了人力、物力、财力的投入。所以，现有的吸油材料还有许多问题有待解决，尤其对于稀薄油层的回收必须要有容量高并且油水选择性很好的吸油材料，
聚氨酯海绵是采用新型纳米技术研发的特殊开孔结构泡体，具有无味、无毒、无害的特性，是目前大规模商业化生产销售的产品，主要用于厨房清洁。聚氨酯海绵具有很大的吸收容量，但其油水选择性很差，当用作海上溢油或工业废油回收的吸油材料时将会吸收大量的水，不能满足作为高效吸油材料的要求。良好的油水分辨效果可以通过构造粗糙表面以及在粗糙表面修饰低表面能的物质而获得。本发明通过简单方法从微观结构对聚氨酯海绵进行表面改性，增加其微观粗糙度和疏水亲油特征，增强了聚氨酯海绵的油水分离效果，改善了油水选择性，使其在海上溢油或工业废油回收方面具有良好的应用前景。
发明内容：
针对目前存在的吸油材料油水分辨率低等问题，本发明提供一种具有高油水分辨率的海绵的制备方法，用于实现油水分离过程，该方法制备流程简便易行，通过物理吸附的手段将聚氨酯海绵用硅溶胶浸泡，增强了表面的粗糙度，再通过汽油的修饰，使其表面自由能得以降低而具有了疏水亲油性能，增强了聚氨酯海绵的油水分离效果。
该方法条件温和、工艺简单，易于工业化生产。所制备的表面改性聚氨酯吸油材料在海洋溢油处理和工业废油回收领域具有良好的推广应用前景。
具体实施方法：
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
用质量固含量为1％的硅溶胶中浸泡聚氨酯海绵，在常温下浸泡30min后捞出，将吸取硅溶胶的聚氨酯海绵通过离心将其内的硅溶胶排除。将在硅溶胶里浸泡过的聚氨酯海绵放入汽油中，在常温下浸泡15min后捞出，经过离心将聚氨酯海绵内的汽油排除，并自然晾干，即得到改性后具有高油水分辨率的聚氨酯海绵，可以用于油水分离。该实施例制得的改型聚氨酯海绵在1mm油层油水混合物中具有只吸油不吸水的效果。
实施例2：
用质量固含量为3％的硅溶胶中浸泡聚氨酯海绵，在常温下浸泡30min后捞出，将吸取硅溶胶的聚氨酯海绵通过挤压将其内的硅溶胶排除。将在硅溶胶里浸泡过的聚氨酯海绵放入汽油中，在常温下浸泡10min后捞出，经过挤压将聚氨酯海绵内的汽油排除，并自然晾干，即得到改性后具有高油水分辨率的聚氨酯海绵，可以用于油水分离。
实施例3：
用质量固含量为5％的硅溶胶中浸泡聚氨酯海绵，在常温下浸泡20min后捞出，将吸取硅溶胶的聚氨酯海绵通过挤压将其内的硅溶胶排除。将在硅溶胶里浸泡过的聚氨酯海绵放入汽油中，在常温下浸泡10min后捞出，经过挤压将聚氨酯海绵内的汽油排除，并自然晾干，即得到改性后具有高油水分辨率的聚氨酯海绵，可以用于油水分离。
Claims (6)
1.一种表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征是先用硅溶胶浸泡聚氨酯海绵，然后排除聚氨酯海绵中游离的硅溶胶，接着将该聚氨酯海绵浸泡在汽油中，然后排除聚氨酯海绵中游离的汽油，经过干燥得到表面改性聚氨酯吸油材料。
2.如权利要求1所述的表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征在于：所用硅溶胶的固含量为质量百分含量0.5％到10％。
3.如权利要求1所述的表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征在于：聚氨酯海绵浸泡在硅溶胶中的时间为10分钟到60分钟。
4.如权利要求1所述的表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征在于：聚氨酯海绵浸泡在汽油中的时间为5分钟到30分钟。
5.如权利要求1所述的表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征在于：从聚氨酯海绵中排除硅溶胶和汽油的方法是以离心或者挤压的方式。
6.如权利要求1所述的表面改性聚氨酯吸油材料的制备方法，其特征在于：聚氨酯海绵的干燥方式是自然晾干或在烘箱内烘干。
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