一種低成本高吸油功能材料的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種吸油材料，該吸油材料以農(nóng)林作物廢棄物、聚醚多元醇、二異氰酸酯、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過聚合反應制備得到；該吸油材料的密度為8～20Kg/m3，吸原油倍率為30～50倍。該吸油材料具有可生物降解、無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場發(fā)泡等優(yōu)點。作為生態(tài)型吸油材料，可用于水面溢油的吸附，尤其適合江河湖海水面溢油應急處理；另外對于廚房吸油煙機、工廠含油廢氣回收裝置等吸收或回收油類廢棄物等場合均適用。
【專利說明】一種低成本高吸油功能材料的制備

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于吸油材料領域，具體涉及一種低成本發(fā)明的吸油材料以及這種材料的制備方法。

【背景技術】
[0002]隨著世界工業(yè)的不斷發(fā)展，油污排放日益增加，油品泄漏的途徑和機會也越來越多，特別是海上航運造成的大規(guī)模泄漏油事故。如2010年4月20日，英國石油公司在美國墨西哥灣租用的鉆井平臺“深去離子水地平線”發(fā)生爆炸，導致大量石油泄漏，釀成一場經(jīng)濟和環(huán)境慘??；2010年7月16日，大連石油管線爆炸致1500噸原油泄漏入海。海洋油污染已經(jīng)嚴重威脅到近海的生態(tài)環(huán)境，治理近海水環(huán)境的油污染已是刻不容緩。但是海洋油污治理還缺乏行之有效的方法，主要依靠減少污染機會，對污染源的含油廢水進行預處理，控制油污排?？偭康取Ｎ筒牧险窃谶@種情況下引起廣人們的高度重視。如申請?zhí)枮镃N201110415527.7的發(fā)明專利公開了一種將經(jīng)剪裁聚氨酯泡沫加入到溶有引發(fā)劑的甲苯溶液中，在氮氣保護下攪拌升溫，活化，再加入的疏水性丙烯酸酯單體和交聯(lián)劑，反應結束后產(chǎn)物用乙醇和水洗滌下烘干，得到改性的疏水親油聚氨酯高吸油功能材料。該方法工藝復雜，成本較高，吸油材料不具有降解性能，后期處理會產(chǎn)生污染。


【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有吸油材料不具有可生物降解性、污染環(huán)境、成本高等問題，提供一種具有可生物降解、無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場發(fā)泡等優(yōu)點的吸油材料。
[0004]本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到:
一種吸油材料，該吸油材料為高分子泡沫吸油材料，該吸油材料以農(nóng)林作物廢棄物、聚醚多元醇、二異氰酸酯、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過聚合反應制備得到；該吸油材料的密度為8?20Kg/m3，吸原油倍率為30?50倍。
[0005]吸油材料各原料的質量份用量為:羥值為3(Tl00mgK0H/g的聚醚多元醇100份，親油助劑10-50份，二異氰酸酯20?80份，農(nóng)林作物廢棄物2(Γ60份，復合催化劑0.3?2.0份，泡沫穩(wěn)定劑0.4?2.5份，發(fā)泡劑4?12份。。
[0006]本發(fā)明中的親油助劑為蓖麻油、大豆油或棕櫚油中一種；二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯的指數(shù)為0.65^1.15。
[0007]本發(fā)明中的農(nóng)林作物廢棄物為木屑、甘蔗渣、玉米秸桿或小麥秸桿中一種。農(nóng)林作物廢棄物經(jīng)預處理成粉末后再使用，預處理方法包括以下步驟:首先將農(nóng)林作物廢棄物除雜，置于濃度為5%Na0H溶液中，在20-30 °C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。
[0008]本發(fā)明中的復合催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中一種及三乙烯二胺、四乙烯三胺中一種；泡沫穩(wěn)定劑為有機硅表面活性劑；發(fā)泡劑為去離子水。
[0009]本發(fā)明進一步公開了上述吸油材料的制備方法包括以下步驟:將聚醚多元醇、親油助劑、農(nóng)林作物廢棄物粉末、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，按照一定比例攪拌均勻，靜置5?40分鐘；加入多異氰酸酯，在lOOOr/min轉速下高速攪拌，當混合物發(fā)白時迅速倒入模具成型，在20°C?30°C下熟化2?8小時脫模得到吸油材料，該吸油材料的密度為8?20Kg/m3，吸原油倍率為30?50倍。
[0010]其中吸油倍率測試方法如下:
將無紡空布袋浸入原油中一定時間后，取出滴淌5min后稱重Hi1,再將1?吸油材料裝入布袋并浸入待測油品中，當吸油材料達飽和吸油狀態(tài)取出滴淌后稱重m2。
[0011]吸油倍率(g油/g吸油材料)=(m2-HI1-H10) /m0 式中:1?一吸油前吸油材料質量，g;
Hi1—吸油后空袋質量，g;
Hl2—飽和吸油后吸油材料與空袋質量，g。
[0012]吸油材料的密度按照GB/T 6343-2009 (泡沫塑料及橡膠表觀密度的測定)進行測定。
[0013]本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明的吸油材料吸油倍率高,吸原油倍率為30?50倍，遠超過國內外市場現(xiàn)有的吸原油倍率低于10倍的吸油材料。
2、本發(fā)明的吸油材料采用農(nóng)林作物廢棄物作原料，成本低廉，具有很好的應用價值和推廣前景。
3、與現(xiàn)有一般的吸油材料相比，本發(fā)明的吸油材料具有良好的可生物降解性和環(huán)境友善性。
4、本發(fā)明的吸油材料可在溢油現(xiàn)場發(fā)泡成型，運輸方便，與現(xiàn)有吸油材料相比，可以大大減少存儲和運輸空間。
5、本發(fā)明的吸油材料成型工藝簡單，投資少，生產(chǎn)效率高，尤其適合江河湖海水面溢油應急處理；另外對于廚房吸油煙機、工廠含油廢氣回收裝置等吸收或回收油類廢棄物等場合均適用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是實施例1和對比例I的吸油材料重量損失率圖。
[0015]
[0016]
[0017]

【具體實施方式】
[0018]以下結合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但下述內容并不是對本發(fā)明的限制。
[0019]實施例1
首先將木屑除雜，置于濃度為5%Na0H溶液中，在20-30°C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。然后在裝有攪拌器的反應器中，力口入上述的木粉35g，羥值為50mgK0H/g的聚醚多元醇100g，蓖麻油32g，辛酸亞錫0.28 g，三乙烯二胺0.55 g，有機硅表面活性劑1.6g，去離子水8 g，在室溫下攪拌均勻，靜置25分鐘；迅速加入甲苯二異氰酸酯90g，攪拌8s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為13Kg/m3，吸原油倍率為47倍。
[0020]實施例2
首先將甘蔗渣除雜，置于濃度為5%Na0H溶液中，在20-30°C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。然后在裝有攪拌器的反應器中，加入上述的甘蔗渣20g，羥值為30mgK0H/g的聚醚多元醇100g，大豆油48g，二月桂酸二丁基錫0.38 g，四乙烯三胺0.53 g，有機硅表面活性劑0.88g，去離子水6 g，在室溫下攪拌均勻，靜置10分鐘；迅速加入甲苯二異氰酸酯78 g，攪拌8s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為18Kg/m3，吸原油倍率為36倍。
[0021]實施例3
首先將玉米秸桿除雜，置于濃度為5%Na0H溶液中，在20-30°C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。然后在裝有攪拌器的反應器中，加入上述的玉米秸桿粉80g，羥值為100mgK0H/g的聚醚多元醇100g，棕櫚油20g，二月桂酸二丁基錫0.38 g，三乙烯二胺0.52 g，有機硅表面活性劑0.56g，去離子水5 g，在室溫下攪拌均勻，靜置25分鐘；迅速加入甲苯二異氰酸酯56 g，攪拌8s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為20Kg/m3，吸原油倍率為31倍。
[0022]實施例4
首先將小麥秸桿除雜，置于濃度為5%Na0H溶液中，在20-30°C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。然后在裝有攪拌器的反應器中，加入上述的小麥秸桿粉20g，羥值為50mgK0H/g的聚醚多元醇100g，蓖麻油34g，辛酸亞錫0.18 g，三乙烯二胺0.52g，有機硅表面活性劑1.5g，去離子水7 g，在室溫下攪拌均勻，靜置25分鐘；迅速加入甲苯二異氰酸酯81 g，攪拌8s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為16Kg/m3，吸原油倍率為39倍。
[0023]對比例I
在裝有攪拌器的反應器中，加入羥值為50mgK0H/g的聚醚多元醇100g，辛酸亞錫0.28g，三乙烯二胺0.55 g，有機硅表面活性劑1.6g，去離子水8 g，在室溫下攪拌均勻，靜置25分鐘；迅速加入甲苯二異氰酸酯90g，攪拌8s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為10Kg/m3，吸原油倍率為21倍。
[0024]效果例I
將實施例1、對比例I合成的吸油材料準確稱取Ig左右的樣品，放入50ml含有15mg淀粉酶的緩沖溶液中(緩沖溶液的制備:0.025mole Na2HP04+0.0 2 5mole kH2P04以去離子水溶解、稀釋至1L，控制PH=7)，于27°C的恒溫水槽中分別靜置18，36，72，120h后取出，以去離子水反復沖洗數(shù)次，再將薄膜在真空烘箱中烘干至恒重，計算其重量損失率，重量損失率(%)=(樣品原重-分解后樣品重)/樣品原重X100。結果如圖1所示。結果表明，在靜置降解120h后，實施例1得到的吸油材料重量損失率高達30.54%以上，而對比例I得到的吸油材料在靜置降解120h后，重量損失率僅為4.32%左右。說明本發(fā)明淀粉接枝水性生物降解效果明顯得到提高。
【權利要求】
1.一種低成本高吸油功能材料及其制備方法，其特征在于:該吸油材料以農(nóng)林作物廢棄物、聚醚多元醇、二異氰酸酯、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過聚合反應制備得到；該吸油材料的密度為8?20Kg/m3，吸原油倍率為30?50倍。
2.根據(jù)權利要求1所述的吸油材料，其特征在于該吸油材料各原料的質量份用量為:羥值為3(Tl00mgK0H/g的聚醚多元醇100份，親油助劑10-50份，二異氰酸酯20?80份，農(nóng)林作物廢棄物2(Γ60份，復合催化劑0.3?2.0份，泡沫穩(wěn)定劑0.4?2.5份，發(fā)泡劑4?12份。
3.根據(jù)權利求I或2所述的吸油材料，其特征在于所述的親油助劑為蓖麻油、大豆油或棕櫚油中一種。
4.根據(jù)權利要求1或2所述的吸油材料，其特征在于所述的二異氰酸酯為甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯的指數(shù)為0.65^1.15。
5.根據(jù)權利求I或2所述的吸油材料，其特征在于所述的農(nóng)林作物廢棄物為木屑、甘蔗洛、玉米稻桿或小麥稻桿中一種。
6.根據(jù)權利要求1或2所述的吸油材料，其特征在于所述的復合催化劑為二月桂酸二丁基錫、辛酸亞錫中一種及三乙烯二胺、四乙烯三胺中一種；所述的泡沫穩(wěn)定劑為有機硅表面活性劑；所述的發(fā)泡劑為去離子水。
7.根據(jù)權利5所述的農(nóng)林作物廢棄物的預處理方法，其特征在于該方法包括以下步驟:首先將農(nóng)林作物廢棄物除雜，置于濃度為5%NaOH溶液中，在20-30°C下處理5_6小時，脫液后用自來水洗滌至中性，干燥，粉碎成粒徑小于150 μ m的粉末。
8.權利要求1所述的吸油材料的制備方法，其特征在于該方法包括以下步驟:將聚醚多元醇、親油助劑、農(nóng)林作物廢棄物粉末、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑，按照一定比例攪拌均勻，靜置1(Γ40分鐘；加入多異氰酸酯，在lOOOr/min轉速下高速攪拌，當混合物發(fā)白時迅速倒入模具成型，在20°C?30°C下熟化21小時脫模得到吸油材料。
【文檔編號】C08G18/67GK104231213SQ201310237215
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2013年6月17日 優(yōu)先權日:2013年6月17日
【發(fā)明者】杜峰 申請人:江蘇瑞豐科技實業(yè)有限公司