CN107513178B - 一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 - Google Patents
一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107513178B CN107513178B CN201710771724.XA CN201710771724A CN107513178B CN 107513178 B CN107513178 B CN 107513178B CN 201710771724 A CN201710771724 A CN 201710771724A CN 107513178 B CN107513178 B CN 107513178B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lignin
- polyvinyl acetal
- composite material
- polyvinyl alcohol
- washing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/36—After-treatment
- C08J9/40—Impregnation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J3/00—Processes of treating or compounding macromolecular substances
- C08J3/24—Crosslinking, e.g. vulcanising, of macromolecules
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2329/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by an alcohol, ether, aldehydo, ketonic, acetal, or ketal radical; Hydrolysed polymers of esters of unsaturated alcohols with saturated carboxylic acids; Derivatives of such polymer
- C08J2329/14—Homopolymers or copolymers of acetals or ketals obtained by polymerisation of unsaturated acetals or ketals or by after-treatment of polymers of unsaturated alcohols
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Abstract
本发明提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法,所述聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法包括以下步骤:a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。与现有技术相比,本发明采用一步反应使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的亲水基团被木质素部分取代而具有良好的亲油性能,再通过洗涤得到产品;该制备方法简单、成本低、无毒无害;同时,采用本发明提供的制备方法,能够保持产品较好的开孔结构,在很大程度上提高了产品在有机溶剂中的溶胀速率,从而使产品具有良好的吸收有机溶剂的性能。
Description
技术领域
本发明涉及合成高分子吸油材料技术领域,更具体地说,是涉及一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法。
背景技术
伴随着经济和工业化的快速发展,大量的有机溶剂流入水体,给海洋的生态环境和人类的生存环境造成了严重危害。因此,如何及时有效的处理这些有机污染物,成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
目前,人们已经发展一些方法去除有机污染物,如:无机吸油材料、天然吸油材料、合成高分子吸油材料通过吸附的方式进行有机污染物的去除。然而,无机吸油材料吸油量低、吸油速率慢,并且很难能够实现重复利用,应用后虽然能够实现有机污染物的吸收,但是对于后续产生的固废问题依然难以解决,因此限制了其在去除有机污染物领域的广泛应用;而天然吸油材料易生物降解,仅能用于有机污染物的应急处理而不能长期使用或储备。因此,具有较快吸油速率、较高吸油量的合成高分子吸油材料越来越多地受到研究人员的关注。
近年来,包括吸油棉、吸油垫和吸油索的聚丙烯基吸油材料,根据无纺纤维的直径、孔洞大小以及油品性质不同,其一般可以在几分钟到几十分钟就能快速达到吸收饱和;但是,此类聚丙烯基吸油材料在吸油速率和吸收量上仍较低,这在很大程度上限制了其作为合成高分子吸油材料在高效吸收有机污染物中的应用。而疏水/亲脂型多孔材料在吸收有机污染物方面显示出潜在的应用前景,成为研究人员关注的热点;如公开号为CN102924744A的中国专利公开了一种改性聚合物泡沫材料及其制备方法,该改性聚合物泡沫材料具有高吸油速率和高吸油量;而公开号为CN102924745的中国专利公开了一种改性聚合物大孔材料的制备方法,该制备方法制备得到的改性聚合物大孔材料可以快速、高效的吸收有机污染物。
但是,上述文献公开的制备工艺复杂、所用原料价格昂贵,且制备过程中副产物对环境有毒有害,限制了其在制备合成高分子吸油材料的实际应用。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法,本发明提供的制备方法简单、成本低、无毒无害,并且制备得到的产品具有良好的吸收有机溶剂的性能。
本发明提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;
b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
优选的,步骤a)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度为0.04g/cm3~0.09g/cm3,吸水率为1800%~2800%。
优选的,步骤a)中所述木质素溶液为木质素的四氢呋喃溶液;所述木质素与四氢呋喃的用量比为1g:(3mL~5mL)。
优选的,步骤a)中所述交联剂选自甲醛、丁醛、戊二醛和多聚甲醛中的一种或多种。
优选的,步骤a)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料和交联剂的用量比为1g:(3mL~8mL)。
优选的,步骤a)中所述混合的过程具体包括以下步骤:
a1)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入木质素溶液中进行搅拌,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料;
a2)将步骤a1)得到的吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、交联剂和酸溶液进行混合,得到原料混合物。
优选的,步骤a1)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料与木质素溶液中的木质素的质量比为1:(20~30)。
优选的,步骤a)中所述反应的温度为20℃~30℃,时间为20h~30h。
优选的,所述步骤b)具体为:
将反应混合物在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
本发明还提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料,由上述技术方案所述的制备方法制备而成。
本发明提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法,所述聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法包括以下步骤:a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。与现有技术相比,本发明采用一步反应使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的亲水基团被木质素部分取代而具有良好的亲油性能,再通过洗涤得到产品;该制备方法简单、成本低、无毒无害;同时,采用本发明提供的制备方法,能够保持产品较好的开孔结构,在很大程度上提高了产品在有机溶剂中的溶胀速率,从而使产品具有良好的吸收有机溶剂的性能。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料断面的扫描电镜图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;
b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
本发明首先将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物。在本发明中,所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度优选为0.04g/cm3~0.09g/cm3,更优选为0.06g/cm3~0.08g/cm3;所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的吸水率优选为1800%~2800%,更优选为2300%~2600%。本发明对所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的来源没有特殊限制,可以采用本领域技术人员熟知的市售商品,也可以采用公开号为CN101507826A的中国专利公开的制备方法制备得到。在本发明优选的实施例中,所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的制备方法具体为:
把质量百分比配比为4-8%聚乙烯醇,65-75%水,1-4%醛,1-2%表面活性剂及1-2%成孔剂混合成均匀的液体,将该液体倒入搅拌器中,搅拌10-30分钟,再加入质量百分比配比为15-25%酸,继续搅拌20-40分钟,将上述液体倒入耐酸模具中,在30-60℃固化定型4-40小时,洗涤,干燥,得到目标产品;所述的聚乙烯醇醇解度大于88%,聚合度为1500~2000;所述的醛是甲醛、多聚甲醛或它们的混合物;所述的酸是硫酸或者磷酸;所述的表面活性剂为阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠、十二烷基磺酸钠或二丁基萘磺酸钠;或者为非离子表面活性剂聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单棕榈酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单硬脂酸酯和聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯的一种或几种;所述成孔剂为马铃薯淀粉或玉米淀粉。
在本发明中,所述木质素溶液优选为木质素的四氢呋喃溶液。在本发明中,所述木质素与四氢呋喃的用量比优选为1g:(3mL~5mL),更优选为1g:4mL。本发明将木质素完全溶解在四氢呋喃中得到木质素的四氢呋喃溶液,通过聚乙烯醇缩醛泡沫材料的吸附作用将该溶液吸附在聚乙烯醇缩醛泡沫材料的孔道中,能够使木质素与聚乙烯醇缩醛泡沫材料充分接触,从而有利于反应进行。木质素广泛且大量存于植物中,有较高的使用价值;目前木质素作为造纸业的废液,经过简单的处理后排放,不仅污染环境,而且也是对生物资源的一种浪费。本发明对所述木质素的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的工业废料或市售商品均可。
在本发明中,所述交联剂优选选自甲醛、丁醛、戊二醛和多聚甲醛中的一种或多种,更优选为甲醛、丁醛或戊二醛。本发明对所述交联剂的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的上述甲醛、丁醛、戊二醛和多聚甲醛的市售商品即可。在本发明中,所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料和交联剂的用量比优选为1g:(3mL~8mL),更优选为1g:5mL。
在本发明中,所述酸溶液优选为硫酸溶液和/或磷酸溶液,更优选为硫酸溶液。本发明对所述酸溶液的来源没有特殊限制,采用本领域技术人员熟知的酸溶液的配制方法制备得到。在本发明优选的实施例中,所述酸溶液为硫酸溶液,采用质量浓度为0.0098%~9.8%的稀硫酸与水配制得到;所述稀硫酸和水的体积比优选为1:(5~15),更优选为1:10。
本发明将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,所述混合的过程优选具体包括以下步骤:
a1)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入木质素溶液中进行搅拌,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料;
a2)将步骤a1)得到的吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、交联剂和酸溶液进行混合,得到原料混合物。
本发明首先将聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入木质素溶液中进行搅拌,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。在本发明中,所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料具有较好的开孔结构,能够吸附木质素溶液,使木质素停留在其孔道结构中,从而使其与木质素充分接触。在本发明中,所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料与木质素溶液中的木质素的质量比优选为1:(20~30),更优选为1:25。在本发明中,所述搅拌的温度优选为20℃~30℃,更优选为25℃;所述搅拌的时间优选为1h~3h,更优选为2h。
得到所述吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料后,本发明将得到的吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、交联剂和酸溶液进行混合,得到原料混合物;从而完成混合的过程,本发明对此没有特殊限制。
得到所述原料混合物后,本发明将得到的原料混合物进行反应,得到反应混合物。在本发明中,所述反应的温度优选为20℃~30℃,更优选为25℃;所述反应的时间优选为20h~30h,更优选为24h。本发明采用一步反应,在酸溶液存在下,通过交联剂使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的亲水基团(羟基)被木质素部分取代,从而提高其疏水性而具有良好的亲友性能。并且,本发明采用的一步反应条件温和、过程简便、成本低、无毒无害,适于规模化生产和应用。
得到所述反应混合物后,本发明将得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。在本发明中,所述将得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料的过程优选具体为:
将反应混合物在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
本发明采用分步洗涤的方式,分别以去离子水、四氢呋喃和乙酸乙酯为洗涤液,能够将反应混合物中的杂质清洗完全,并且使得到的产品最大程度上保持原聚乙烯醇缩醛泡沫材料的开孔结构,提高了产品在有机溶剂中的溶胀速率,从而使产品具有良好的吸收有机溶剂的性能。
本发明还提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料,由上述技术方案所述的制备方法制备而成。本发明提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料实现了聚乙烯醇缩醛泡沫材料与木质素的复合,产品具有较好的开孔结构,在有机溶剂中具有较高的溶胀速率,进一步具有良好的吸收有机溶剂的性能,吸收速率快、吸收率高,并且能够实现重复吸收,同时有机溶剂回收率高。
本发明提供了一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法,所述聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法包括以下步骤:a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。与现有技术相比,本发明采用一步反应使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的亲水基团被木质素部分取代而具有良好的亲油性能,再通过洗涤得到产品;该制备方法简单、成本低、无毒无害;同时,采用本发明提供的制备方法,能够保持产品较好的开孔结构,在很大程度上提高了产品在有机溶剂中的溶胀速率,从而使产品具有良好的吸收有机溶剂的性能。
为了进一步说明本发明,下面通过以下实施例进行详细说明。本发明以下实施例所用的木质素由济南扬海化工有限公司提供;所用的稀硫酸的质量浓度为8.9%。
实施例1
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL甲醛和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
本发明实施例1提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料的断面的扫描电镜图如图1所示,由图1可知,本发明实施例1提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料具有较好的开孔结构。
对本发明实施例1提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料(以下简称泡沫复合材料)吸收有机溶剂的性能进行测试,具体测试方法如下:
吸收率和达到饱和吸收的时间:测量具有一定大小的泡沫复合材料的初重(计为A),然后将上述泡沫复合材料在有机溶剂(乙酸乙酯、甲苯、氯仿、四氢呋喃、四氯化碳、苯、二氯甲烷、正庚烷、正己烷、硝基苯、一氯代苯、对二甲基苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜)中进行浸泡一定时间,取出并放在过滤网上0.5min滤去表面吸收的有机溶剂,然后称重,重复上述浸泡过程至该泡沫复合材料质量(计为B)不再增加,此时,进行浸泡的总时间即为达到饱和吸收的时间;吸收率(g/g)=(B-A)/A;上述过程重复3次,取3次测量值的平均值为测试结果。
重复吸收有机溶剂性能和有机溶剂回收率:测量具有一定大小的泡沫复合材料的初重(计为A),然后将上述泡沫复合材料在有机溶剂(乙酸乙酯、甲苯、氯仿、四氢呋喃、四氯化碳、苯、二氯甲烷、正庚烷、正己烷、硝基苯、一氯代苯、对二甲基苯、二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基亚砜)中进行浸泡0.5min,取出并放在过滤网上0.5min滤去表面吸收的有机溶剂,然后称重(计为B),之后通过简单挤压除去大部分的有机溶剂,并称重(计为C),重复上述浸泡挤压过程,从而确定该泡沫复合材料是否具有重复吸收有机溶剂性能;有机溶剂回收率(%)=1-(C-A)/(B-A)×100%;上述过程重复25次,取平均值为测试结果。
测试结果表明,本发明实施例1提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对N,N-二甲基甲酰胺达到饱和吸收的时间为1.5min,吸收率为43g/g;同时,对二甲基亚砜达到饱和吸收的时间为1.5min,吸收率为44g/g。
实施例2
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL丁醛和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例2提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例2提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对四氢呋喃达到饱和吸收的时间为20min,吸收率为10g/g,并能够实现重复吸收,有机溶剂回收率为86%。
实施例3
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL戊二醛和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例3提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例3提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对氯仿达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为40g/g,并能够实现重复吸收,有机溶剂回收率为90%;对二氯甲烷达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为23g/g,并能够实现重复吸收,有机溶剂回收率为89%。
实施例4
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL戊二醛与甲醛的混合溶液(戊二醛与甲醛的体积比为1:1)和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例4提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例4提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对乙酸乙酯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为10g/g;对甲苯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为11g/g;对四氯化碳达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为19g/g。
实施例5
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL多聚甲醛和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例5提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例5提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对苯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为11g/g;对正庚烷达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为16g/g。
实施例6
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL丁醛和甲醛的混合溶液(丁醛与甲醛的体积比为1:1)和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例6提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例6提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对正己烷达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为7g/g;对硝基苯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为13g/g。
实施例7
(1)在250mL圆底烧杯中加入50g木质素和200mL四氢呋喃,在常温下搅拌至木质素完全溶解,得到木质素溶液;再将2g聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入上述木质素溶液中,继续搅拌2h,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料。
(2)在另一250mL的圆底烧杯中,加入步骤(1)得到的吸收木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、10mL稀硫酸、10mL戊二醛和丁醛的混合溶液(戊二醛和丁醛的体积比为1:1)和100mL水,在25℃下进行反应24h,得到反应混合物。
(3)取出步骤(2)得到的反应混合物,先在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
采用实施例1提供的测试方法对本发明实施例7提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料吸收有机溶剂的性能进行测试,测试结果表明,本发明实施例7提供的聚乙烯醇基泡沫复合材料对一氯代苯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为12g/g;对对二甲基苯达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为8g/g;对二氧六环达到饱和吸收的时间为60min,吸收率为10g/g。
所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种聚乙烯醇基泡沫复合材料的制备方法,包括以下步骤:
a)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、木质素溶液、交联剂和酸溶液混合,进行反应,得到反应混合物;所述木质素溶液为木质素的四氢呋喃溶液;所述木质素与四氢呋喃的用量比为1g:(3mL~5mL);
b)将步骤a)得到的反应混合物进行洗涤,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度为0.04g/cm3~0.09g/cm3,吸水率为1800%~2800%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述交联剂选自甲醛、丁醛、戊二醛和多聚甲醛中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料和交联剂的用量比为1g:(3mL~8mL)。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述混合的过程具体包括以下步骤:
a1)将聚乙烯醇缩醛泡沫材料浸入木质素溶液中进行搅拌,得到吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料;
a2)将步骤a1)得到的吸附木质素溶液的聚乙烯醇缩醛泡沫材料、交联剂和酸溶液进行混合,得到原料混合物。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤a1)中所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料与木质素溶液中的木质素的质量比为1:(20~30)。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤a)中所述反应的温度为20℃~30℃,时间为20h~30h。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述步骤b)具体为:
将反应混合物在去离子水中洗涤至中性,然后在四氢呋喃中洗涤至洗涤液无色,最后在乙酸乙酯中洗涤,自然晾干,得到聚乙烯醇基泡沫复合材料。
9.一种聚乙烯醇基泡沫复合材料,其特征在于,由权利要求1~8任一项所述的制备方法制备而成。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710771724.XA CN107513178B (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710771724.XA CN107513178B (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN107513178A CN107513178A (zh) | 2017-12-26 |
CN107513178B true CN107513178B (zh) | 2020-12-08 |
Family
ID=60723924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710771724.XA Active CN107513178B (zh) | 2017-08-31 | 2017-08-31 | 一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN107513178B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108976681A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-12-11 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种聚乙烯醇基泡沫材料及其制备方法 |
CN109575353B (zh) * | 2018-12-14 | 2020-12-08 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种硅烷化疏水改性聚乙烯醇基多孔材料及其制备方法 |
CN112891997B (zh) * | 2021-01-29 | 2021-11-09 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种乳液分离材料及其制备方法 |
CN115536898B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-11-21 | 华南理工大学 | 一种双网络聚乙烯醇缩丁醛海绵及其制备方法与应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU7817700A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-24 | Sd-Konsult Stein Fr. Dietrichson | Construction material comprising recycled pvb (polyvinyl butyral) |
CN102924744A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性聚合物泡沫材料及其制备方法 |
CN103467759A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-25 | 东北林业大学 | 一种工业碱木质素/聚乙烯醇交联薄膜的制备方法 |
-
2017
- 2017-08-31 CN CN201710771724.XA patent/CN107513178B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU7817700A (en) * | 1999-09-22 | 2001-04-24 | Sd-Konsult Stein Fr. Dietrichson | Construction material comprising recycled pvb (polyvinyl butyral) |
CN102924744A (zh) * | 2012-11-26 | 2013-02-13 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 一种改性聚合物泡沫材料及其制备方法 |
CN103467759A (zh) * | 2013-07-17 | 2013-12-25 | 东北林业大学 | 一种工业碱木质素/聚乙烯醇交联薄膜的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
"Effect of the Coagulation Bath on the Structure and Mechanical Properties of Gel-Spun Lignin/Poly(vinyl alcohol) Fibers";Chunhong Lu et al.;《Sustainable Chemistry & Engineering》;20170212;第5卷;第2949-2959页 * |
"聚乙烯醇-碱木质素发泡材料的制备与性能";罗华超等;《北京林业大学学报》;20150430;第37卷(第4期);第127-134页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107513178A (zh) | 2017-12-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107513178B (zh) | 一种聚乙烯醇基泡沫复合材料及其制备方法 | |
Chen et al. | Fabrication of starch-based high-performance adsorptive hydrogels using a novel effective pretreatment and adsorption for cationic methylene blue dye: Behavior and mechanism | |
Li et al. | An environment-friendly and multi-functional absorbent from chitosan for organic pollutants and heavy metal ion | |
Ayouch et al. | Crosslinked carboxymethyl cellulose-hydroxyethyl cellulose hydrogel films for adsorption of cadmium and methylene blue from aqueous solutions | |
Sun et al. | Biodegradable and re-usable sponge materials made from chitin for efficient removal of microplastics | |
Vedula et al. | Wastewater treatment containing methylene blue dye as pollutant using adsorption by chitosan lignin membrane: Development of membrane, characterization and kinetics of adsorption | |
Mahfoudhi et al. | Nanocellulose as a novel nanostructured adsorbent for environmental remediation: a review | |
Pei et al. | Tannin-immobilized cellulose hydrogel fabricated by a homogeneous reaction as a potential adsorbent for removing cationic organic dye from aqueous solution | |
Nguyen et al. | Advanced thermal insulation and absorption properties of recycled cellulose aerogels | |
CN103769062A (zh) | 一种功能化聚乙烯醇水凝胶及其制备方法 | |
Guin et al. | Radiation grafting: A voyage from bio-waste corn husk to an efficient thermostable adsorbent | |
CN106955678A (zh) | 一种去除重金属阴离子的多孔纳米复合纤维膜的制备方法 | |
CN107262060A (zh) | 一种重金属离子吸附材料及其制备方法 | |
CN107262061A (zh) | 一种基于石墨烯的重金属离子吸附材料及其制备方法 | |
Chakhtouna et al. | Recent advances in eco-friendly composites derived from lignocellulosic biomass for wastewater treatment | |
CN113368838A (zh) | 一种表面负载有纳米过渡金属氧化物的生物质纳米纤维素多孔材料及其制备方法 | |
Jamnongkan et al. | Green adsorbents for copper (II) biosorption from waste aqueous solution based on hydrogel-beads of biomaterials | |
Rahman et al. | Recent development in cellulose nanocrystal-based hydrogel for decolouration of methylene blue from aqueous solution: a review | |
Guo et al. | Regenerated cellulose/polyethyleneimine composite aerogel for efficient and selective adsorption of anionic dyes | |
Rahman et al. | Modification of superabsorbent hydrogels for industrial wastewater treatment | |
CN113351248A (zh) | 一种选择性光降解酸性橙分子印迹聚合物及其制备方法和应用 | |
CN113024885B (zh) | 一种乳液分离材料及其制备方法 | |
CN104624161B (zh) | 一种天然有机材料醚化改性制备吸油材料的方法 | |
Joo et al. | Sustainable cellulose-based hydrogels for water treatment and purification | |
Su et al. | Efficient removal of cationic and anionic dyes from aqueous solution using cellulose-gp (AA-co-AM) bio-adsorbent |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |