CN110467745A - 一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法，属于材料制备技术领域。一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括：S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡20～25min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在硝酸银溶液中，在50～60℃下水热反应18～24h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4～5的去离子水中，再加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在60～80℃下搅拌反应3～5h；再加入巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物继续搅拌1～1.5h，得疏水材料，所得蜜胺泡绵材料疏水性好，具有很好的吸油性，可进行油水分离。

Description

一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法
技术领域
本发明属于材料制备技术领域，具体涉及一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法。
背景技术
近年来，随着全球工业化的日益发展，石油及其产品的应用范围越来越广，需求量越来越大，使其开采、炼制、贮运和使用频率加剧，这样更容易造成油类泄露、含油污水排放量增多，对海洋造成污染，破坏水体的生态平衡，对水体生物造成严重的危害，使得生态环境日益恶化。因此，如何对含油物进行高效的分离是现代科研工作者的重点研究方向之一。目前人们多选用疏水吸油材料来进行油水分离。
蜜胺泡绵，又称为美纳皿-密胺泡绵，是国际上20世纪90年代开发成功的一种新型吸音、隔热、阻燃、保温且环保、卫生性和安全性良好的材料，是一种具有多孔结构和三维结构的材料，机械性能和成型结构良好，可作为吸附剂，但其对水和油均表现出吸附能力，因此不具备油水分离特性。
因此，需要对密胺泡绵进行一系列的改性，使其具有疏水亲油性，来达到分离有水的目的。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供了一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法，这种制备方法操作方便，所用设备简单，所得蜜胺泡绵材料疏水性好，具有很好的吸油性，可进行油水分离。
本发明采用的技术方案为：
一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡20～25min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在硝酸银溶液中，在50～60℃下水热反应18～24h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4～5的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在60～80℃下搅拌反应3～5h；再加入巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物继续搅拌1～1.5h，即得蜜胺泡绵疏水材料。
进一步地，所述硝酸银溶液的质量浓度为10％～15％。
进一步地，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为0.5～2：0.2～0.6：0.5～1.5。
进一步地，所述巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物中巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷的体积比为1:2～3。
进一步地，所述巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.2～0.4：1。
一种蜜胺泡绵疏水材料，是由上述技术方法制备得到。
本发明的有益效果是：本发明的一种蜜胺泡绵疏水材料及其制备方法，这种制备方法操作方便，所用设备简单，所得蜜胺泡绵材料疏水性好，具有很好的吸油性，可进行油水分离，具有很好的应用前景。
附图说明
图1预处理蜜胺泡绵。
图2载银蜜胺泡绵。
图3蜜胺泡绵疏水材料。
图4蜜胺泡绵处理油污染示意图；a为油污水(标记物：苏丹IV)；b为蜜胺泡绵吸附油污；c为蜜胺泡绵吸附油污后状态。
图5蜜胺泡绵疏水性能示意图。
具体实施方式
本发明所述的实施例可以在上述技术方案的基础上，通过具体范围的不同替换，可以得到无数个实施例，因此，以下所述的几个实施例，仅仅只是无数个实施例中的较优实施例，任何在上述技术方案所做的技术替换，均属于本发明的保护范围。
实施例1
一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡20min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在质量浓度为10％硝酸银溶液中，在50℃下水热反应18h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4.1的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在60℃下搅拌反应3h，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为0.5：0.2：0.5；再加入巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷体积比为1:2的混合物继续搅拌1h，所述混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.2：1，即得蜜胺泡绵疏水材料。
实施例2
一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡22min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在质量浓度为12％硝酸银溶液中，在55℃下水热反应20h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4.5的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在70℃下搅拌反应4h，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为1.2：0.4：0.9；再加入巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷体积比为1:2.5的混合物继续搅拌1.2h，所述混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.3：1，即得蜜胺泡绵疏水材料。
实施例3
一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡25min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在质量浓度为15％硝酸银溶液中，在60℃下水热反应24h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为5.0的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在80℃下搅拌反应5h，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为2：0.6：1.5；再加入巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷体积比为1：3的混合物继续搅拌1.5h，所述混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.4：1，即得蜜胺泡绵疏水材料。
对比例
一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡20min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在质量浓度为10％硝酸银溶液中，在50℃下水热反应18h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4.1的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在60℃下搅拌反应3h，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为2：0.1：0.2；再加入巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷体积比为1:2的混合物继续搅拌1h，所述混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.1：1，即得蜜胺泡绵疏水材料。
对所得材料进行相关性能测试，结果如表1和图1～5所示。
表1测试结果
样品 测试标准 实施例1 实施例2 实施例3 对比例
密度kg/m<sup>3</sup> GB/T6343-2009 18.1 20.6 22.8 15.5
拉伸强度kpa GB/T9641-1988 180 189 196 142
断裂伸长率％ GB/T6344-2008 16.2 14.6 12.5 18.2
本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (6)

1.一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：
S1.将蜜胺泡绵切块后加入到75％乙醇中，用超声波震荡20～25min，干燥，得预处理蜜胺泡绵；
S2.将所述预处理蜜胺泡绵浸泡在硝酸银溶液中，在50～60℃下水热反应18～24h，过滤，再进行真空冷冻干燥，得载银蜜胺泡绵；
S3.将所述载银蜜胺泡绵加入到pH为4～5的去离子水中，随后加入正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷在60～80℃下搅拌反应3～5h；再加入巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物继续搅拌1～1.5h，即得蜜胺泡绵疏水材料。
2.如权利要求1所述的一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，其特征在于，所述硝酸银溶液的质量浓度为10％～15％。
3.如权利要求1所述的一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，其特征在于，所述载银蜜胺泡绵、正硅酸乙酯、烷基烷氧基硅烷的质量比为0.5～2：0.2～0.6：0.5～1.5。
4.如权利要求1所述的一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，其特征在于，所述巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物中巯丙基三甲氧基硅烷与氨丙基三乙氧基硅烷的体积比为1:2～3。
5.如权利要求1所述的一种蜜胺泡绵疏水材料的制备方法，其特征在于，所述巯丙基三甲氧基硅烷和氨丙基三乙氧基硅烷混合物与载银蜜胺泡绵的质量比为0.2～0.4：1。
6.一种蜜胺泡绵疏水材料，其特征在于，由权利要求1～4任一所述的方法制备得到。
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