一種高倍吸油凝膠材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于吸油材料領(lǐng)域，具體涉及一種高倍吸油凝膠材料以及這種材料的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著人類活動(dòng)的日益頻繁，由油田泄漏、油船漏油、輸油管路破裂等一系 列事故及含油廢水的排放造成了河流、海洋的嚴(yán)重污染，帶來了不可估量的生態(tài)災(zāi)難和經(jīng) 濟(jì)損失，例如美國(guó)墨西哥灣和我國(guó)渤海灣漏油事件。不解決這些問題，勢(shì)必將造成更大的破 壞。國(guó)內(nèi)外解決溢油最常見的方法是采用吸油材料進(jìn)行吸附。然而，傳統(tǒng)吸油材料主要依靠 物理吸附作用將油吸附于材料表面或者內(nèi)部毛細(xì)管內(nèi)，吸油效果并不理想。表現(xiàn)為：（1)吸 油量不大，吸油倍率較??；（2)油水選擇性不高，往往吸油的同時(shí)也吸水；（3)吸油后保油性 差，稍加壓就會(huì)重新漏油。這無疑限制了其在油水混合體系中的應(yīng)用，無法滿足廢油回收和 環(huán)境治理的要求。因此，亟待開發(fā)高性能的合成吸油材料。如申請(qǐng)?zhí)枮镃N200910060231.0 的發(fā)明專利公開了一種高吸油聚氨酯泡沫，該高吸油聚氨酯泡沫可用于存在于水面、地面 或其它物體表面的各種油品（原油、機(jī)油、柴油、汽油、煤油等）、各種油溶性有機(jī)化合物 (苯、甲苯、二甲苯、氯仿、硝基苯、氯苯等）的吸附回收。但該專利吸油倍率不高(低于30g/ g)，保油性能及對(duì)于溢油事故中常見的原油吸附(所有油品中最難吸附）均未見報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有吸油材料吸油倍率較低、保油性差、吸水倍率高等 問題，提供一種具有無毒、無污染、吸油倍率高、保油性好、吸水倍率低、可現(xiàn)場(chǎng)成型等優(yōu)點(diǎn) 的高倍吸油凝膠材料。
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過以下措施達(dá)到： 一種高倍吸油凝膠材料，該高倍吸油凝膠材料以羥值為30-80mgK0H/g聚醚多元醇100 份、多異氰酸酯20-80份、復(fù)合催化劑0. 05-1. 5份、泡沫穩(wěn)定劑0. 3-2份、有機(jī)低分子凝膠 2-20份、去離子水1-4份和發(fā)泡劑1-20份。該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為60-100g/ g，保油率大于90%。
[0005] 本發(fā)明中的聚醚多元醇為三官能度高活性聚醚多元醇。
[0006] 本發(fā)明中的異氰酸酯為芳香族多異氰酸酯，優(yōu)選甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯 的指數(shù)在〇. 60-1. 20范圍內(nèi)。
[0007] 本發(fā)明中的復(fù)合催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫與三乙烯二胺組成。
[0008] 本發(fā)明中的泡沫穩(wěn)定劑為聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑。
[0009] 本發(fā)明中的有機(jī)低分子凝膠為羥基硬酯酸、脂肪酸鋅、硬脂酸鋅、芐叉山梨糖醇中 一種。
[0010] 本發(fā)明中的發(fā)泡劑為液態(tài)二氧化碳、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷中一種。
[0011] 本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料的制備方法，具體包括以下步驟： 將聚醚多元醇、復(fù)合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機(jī)低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑室溫下 攪拌均勻，迅速加入多異氰酸酯，快速攪拌5~20s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā)泡；泡沫在 20°C~30°C下熟化1~4小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0012] 本發(fā)明的有益效果： 1、本發(fā)明的聚氨酯高倍吸油凝膠材料以有機(jī)低分子凝膠與聚氨酯吸油泡沫形成有機(jī) 結(jié)合體，既能通過聚氨酯泡沫分子間的物理凝聚力形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)吸附溢油，也能通過有 機(jī)低分子凝膠溶脹吸附溢油，具有吸油倍率高、保油性能好等優(yōu)點(diǎn)，吸原油倍率為60-100g/ g，保油率大于90%，遠(yuǎn)超過國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)現(xiàn)有的吸原油倍率低于10倍的吸油材料，具有很好 的應(yīng)用價(jià)值和推廣前景。
[0013] 2、本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料具有無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡等優(yōu)點(diǎn)。
[0014] 3、本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料成型工藝簡(jiǎn)單，投資少，生產(chǎn)效率高，尤其適合江河 湖海水面溢油應(yīng)急處理。
【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但下述內(nèi)容并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016] 各例所得聚氨酯高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率測(cè)試方法如下： 按JTT 560-2004 "船用吸油氈"進(jìn)行測(cè)試。將試樣切成30X 30X5mm的薄片，稱其質(zhì) 量；將薄片在室溫條件下分別浸入不同油品中，5 min后取出，置于金屬網(wǎng)上滴淌5 min后 迅速稱量。吸油倍數(shù)按照下式計(jì)算：
保油率也是按JTT 560-2004 "船用吸油氈"進(jìn)行測(cè)試。
[0017] 實(shí)施例1 首先稱取羥值為36mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 05份、三乙烯二胺0. 2 份、聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑0. 8份、羥基硬酯酸3份、去離子水1. 5份和環(huán)戊烷6份，攪 拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā)泡；泡沫在20°C 下熟化2小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0018] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為52g/g，保油率93%。
[0019] 實(shí)施例2 首先稱取羥值為58mgK0H/g的聚醚多元醇100份、二月桂酸二丁基錫0. 2份、三乙烯 二胺〇. 4份、聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑0. 5份、硬脂酸鋅8份、去離子水3份和正戊烷16 份，攪拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯34份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā)泡；泡沫 在20°C下熟化2小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0020] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為69g/g，保油率92%。
[0021] 實(shí)施例3 首先稱取羥值為88mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 3份、三乙烯二胺0. 4份、 聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑1. 5份、芐叉山梨糖醇18份、去離子水4份和異戊烷19份，攪 拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā)泡；泡沫在20°C 下熟化2小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0022] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為92g/g，保油率90%。
[0023] 對(duì)比例1 對(duì)比例按照市場(chǎng)上常用的聚氨酯吸油泡沫配方工藝進(jìn)行制備，具體過程如下： 首先稱取羥值為56mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 1份、三乙烯二胺0. 3份、 聚醚改性有機(jī)硅表面活性劑0. 6份、去離子水2份和環(huán)戊烷8份，攪拌均勻，加入甲苯二異 氰酸酯29份，攪拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā) 泡；泡沫在20°C下熟化2小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0024] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為38g/g，保油率85%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高倍吸油凝膠材料，其特征在于通過以下質(zhì)量份的組分聚合反應(yīng)制備得到：羥 值為30-80mgK0H/g聚醚多元醇100份、多異氰酸酯20-80份、復(fù)合催化劑0. 05-1. 5份、泡 沫穩(wěn)定劑〇. 3-2份、有機(jī)低分子凝膠2-20份、去離子水1-4份和發(fā)泡劑1-20份，該高倍吸 油凝膠材料吸原油倍率為60-100g/g，保油率大于90%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述聚醚多元醇為三官能度 高活性聚醚多元醇。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述多異氰酸酯為芳香族多 異氰酸酯，優(yōu)選甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯的指數(shù)在〇. 60-1. 20范圍內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述復(fù)合催化劑為二月桂酸 二丁基錫或辛酸亞錫與三乙烯二胺組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述泡沫穩(wěn)定劑為聚醚改性 有機(jī)硅表面活性劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述有機(jī)低分子凝膠為羥基 硬酯酸、脂肪酸鋅、硬脂酸鋅、芐叉山梨糖醇中一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述發(fā)泡劑為液態(tài)二氧化 碳、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷中一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料的聚合方法，其特征在于該方法具體包括 以下步驟： 將聚醚多元醇、復(fù)合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機(jī)低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑室溫下 攪拌均勻，迅速加入多異氰酸酯，快速攪拌5~20s，立即倒入發(fā)泡模具進(jìn)行發(fā)泡；泡沫在 20°C~30°C下熟化1~4小時(shí)脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高倍吸油凝膠材料，該高倍吸油凝膠材料以聚醚多元醇、復(fù)合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機(jī)低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑為原料，通過一步法聚合反應(yīng)得到高倍吸油凝膠材料；該高倍吸油凝膠材料吸原油倍率為60-100g/g，保油率大于90%，具有吸油倍率高、保油性能好、無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡等優(yōu)點(diǎn)，可用于水面溢油的吸附，尤其適合江河湖海水面溢油應(yīng)急處理。
【IPC分類】C08G101/00, C08G18/76, C08J9/14, C08G18/66, C08K5/098, C08G18/48
【公開號(hào)】CN105315431
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410365720
【發(fā)明人】杜峰
【申請(qǐng)人】江蘇瑞豐科技實(shí)業(yè)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請(qǐng)日】2014年7月29日