一種多孔疏水親油海綿的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種多孔疏水親油海綿的制備方法。本方法取聚合物泡沫置于加熱爐中，在惰性氣體保護(hù)下升溫至150~1000℃，煅燒0.2~10h，得多孔疏水親油海綿。由本發(fā)明方法所得的多孔疏水親油海綿，吸油不吸水，可吸附比它自身重幾十到幾百倍的油或有機(jī)物，其韌性好，吸附油料或有機(jī)物后，可通過擠壓、蒸餾、燃燒等方法去除吸附的油或有機(jī)物，從而可以重復(fù)使用。本發(fā)明涉及的制備方法簡單，無需復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)或材料制備工藝，操作方便，重復(fù)性好，易于工業(yè)化實(shí)施。這種多孔吸油海綿具有比表面大、密度低、柔韌性好以及疏水親油性等特點(diǎn)，可用于油水分離，在污水處理、吸附泄露原油或有機(jī)物等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。
【專利說明】一種多孔疏水親油海綿的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于功能吸附材料制備【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是一種多孔疏水親油海綿的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)油和有機(jī)試劑的運(yùn)輸也快速增加，這導(dǎo)致油料和有機(jī)化學(xué)品的滲漏事件頻繁發(fā)生。這些滲漏事件常常引起嚴(yán)重的環(huán)境污染和生態(tài)災(zāi)難，同時(shí)也帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。一種有效的處理此類事故的方法是采用各種吸附材料，將滲漏的油料和有機(jī)化學(xué)品吸附轉(zhuǎn)移或回收。常用的吸附材料是天然無機(jī)礦物如沸石，珍珠巖，海泡石等，但是，此類礦物來源少，且不易回收重復(fù)使用。另一種常用吸附材料是利用植物纖維，棉毛制品等，但它們的吸附量小。這迫切需要發(fā)展一種經(jīng)濟(jì)方便的、高吸附量、易回收的吸附材料。
[0003]此外，在吸附過程中，大大提高吸附選擇性進(jìn)行油水分離也非常必要。既可以提高吸附效率，又可以實(shí)現(xiàn)油料或化學(xué)品的回收利用。從材料表-界面角度可以設(shè)計(jì)制備特殊的表界面，使材料同時(shí)具有疏水性和親油性可達(dá)到此目的。疏水性使材料不會(huì)被水潤濕，即材料不吸收水。親油性特征使材料可以吸附油料或低極性有機(jī)化合物。利用疏水親油特性，可以進(jìn)行高效的油料和有機(jī)物的選擇性吸收，還可實(shí)現(xiàn)油水分離。
[0004]目前制備疏水親油性材料的方法相對(duì)比較復(fù)雜，比如通過化學(xué)沉積在泡沫鎳/海綿表面負(fù)載一些親油疏水性的物質(zhì)，再經(jīng)過表面的微納米尺度、粗糙結(jié)構(gòu)和低表面能物質(zhì)修飾等一系列處理得到。過程相當(dāng)繁雜，并且需要使用各種昂貴試劑，因此難以大規(guī)模應(yīng)用到實(shí)際工業(yè)和生活中。因此探索一種簡易便捷的途徑實(shí)現(xiàn)高性能吸附材料的制備具有重要現(xiàn)實(shí)意義。
[0005]聚合物泡沫價(jià)格低廉，具有優(yōu)越的阻燃性，吸音性，熱穩(wěn)定性和耐老化性及良好的二次加工性等綜合性能。目前該產(chǎn)品廣泛用于軌道交通，建筑業(yè)，工業(yè)保溫，機(jī)電家電，交通工具，其邊角料應(yīng)用于日常清潔工具。
[0006]本發(fā)明以聚合物泡沫為原材料，通過簡易的化學(xué)轉(zhuǎn)化得到了多孔疏水親油海綿，該材料具有較大的表面積，并且其密度比較低。所得海綿體可方便的加工成不同形態(tài)；可以吸收幾十到幾百倍自身重量的油或有機(jī)物，通過擠壓、燃燒、蒸餾等方法，可以將吸附的油或有機(jī)物釋放出來，從而實(shí)現(xiàn)海綿的重復(fù)使用和化學(xué)品的回收。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種多孔疏水親油海綿。
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的的。
[0009]一種多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于按照如下步驟進(jìn)行:取聚合物泡沫置于加熱爐中，在惰性氣體保護(hù)下升溫至15(T100(TC，煅燒0.2^10 h，得多孔疏水親油海綿。
[0010]本發(fā)明所述的聚合物泡沫為密胺泡沫或聚氨酯泡沫。
[0011]本發(fā)明所述的惰性氣體為Ar、N2或其二者混合氣體，并且整個(gè)反應(yīng)都是在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行的。
[0012]本發(fā)明所述的升溫速率為0.5^30 V /min。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
1.得到的多孔疏水親油海綿呈塊體狀，疏松多孔，有較高的比表面積。
[0014]2.得到的多孔疏水親油海綿具有極低的表觀密度。
[0015]3.得到的多孔疏水親油海綿具有超疏水和超親油性，可以選擇性吸附水面和水下油性材料，而不吸收水，在污水處理、吸附泄漏原油或有機(jī)物等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。得到的多孔疏水親油海綿具有較好的韌性，能耐受多次反復(fù)擠壓。
[0016]4.得到的多孔疏水親油海綿可以吸收幾十到幾百倍自身重量的油或有機(jī)物，通過擠壓、燃燒、蒸餾等方法，可以將吸附的油或有機(jī)物釋放出來，從而實(shí)現(xiàn)海綿的重復(fù)使用和化學(xué)品的回收。
[0017]5.本發(fā)明操作工藝簡單易行，重復(fù)性好，無需液態(tài)試劑和復(fù)雜設(shè)備，易于工業(yè)化實(shí)施。特別是，所用原材料經(jīng)濟(jì)易得。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明中所使用聚合物泡沫和所得多孔疏水親油海綿產(chǎn)物的小塊樣品照片。
[0019]圖2為實(shí)施例1制備的多孔疏水親油海綿的掃描電鏡(SEM)圖。
[0020]圖3為實(shí)施例1制備的多孔疏水親油海綿吸附水面和水下有機(jī)層的照片。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。
[0022]實(shí)施例1:
取一塊密胺泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入隊(duì)的條件下進(jìn)行煅燒，以:TC/min的升溫速率升至300°C，保持0.5 h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。
[0023]根據(jù)實(shí)施例1制備的多孔疏水親油的海綿經(jīng)掃描電鏡測試(圖2)，可以看出樣品的骨架結(jié)構(gòu)，表明其多孔結(jié)構(gòu)。
[0024]根據(jù)實(shí)施例1制備的多孔疏水親油海綿吸附水面和水下有機(jī)層的照片(圖3 a與b):
a圖瓶中為水油混合相，上層為黃色油層，下層為無色透明的水，將多孔疏水親油海綿投入瓶中，可以看到該海綿可選擇性完全吸附了上層油，剩余無色透明的水；
b圖瓶中為水油混合相，上層為無色透明的水，下層為黃色油層，用鑷子夾住多孔疏水親油海綿至瓶底，可以看到該海綿選擇性的完全吸附了下層油，剩余無色透明的水。
[0025]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該親疏水親油海綿可選擇性吸附油，可實(shí)現(xiàn)油水分離的目的。
[0026]實(shí)施例2:
取一塊聚氨酯泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入Ar氣的條件下進(jìn)行煅燒，以30°C /min的升溫速率升至150°C，保持10 h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品O
[0027]實(shí)施例3:
取一塊密胺泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通AN2的條件下進(jìn)行煅燒，以10°C /min的升溫速率升至400°C，保持5 h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。
[0028]實(shí)施例4:
取一塊密胺泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入隊(duì)的條件下進(jìn)行煅燒，以5°C/min的升溫速率升至500°C，保持0.5 h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。
[0029]實(shí)施例5:
取一塊聚氨酯泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入N2的條件下進(jìn)行煅燒，以3°C /min的升溫速率升至800°C，保持I h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。
[0030]實(shí)施例6:
取一塊密胺泡沫于瓷舟中，放置于加熱爐中，在通入N2的條件下進(jìn)行煅燒，以0.5°C /min的升溫速率升至1000°C，保持0.2 h，自然降溫后收集產(chǎn)品，即可得到多孔海綿狀樣品。
[0031]所述實(shí)施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式，在不背離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于:按照如下步驟進(jìn)行:取聚合物泡沫樣品置于加熱爐中，在惰性氣體保護(hù)下升溫至15(T100(TC，煅燒0.2^10 h，得多孔疏水親油海綿。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于，所述聚合物泡沫為密胺泡沫或聚氨酯泡沫。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體為Ar、N2或其二者混合氣體，并且整個(gè)反應(yīng)都是在惰性氣體保護(hù)下進(jìn)行的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多孔疏水親油海綿的制備方法，其特征在于，所述升溫的速率為 0.5~30 。。/min。
【文檔編號(hào)】C08J9/36GK104163934SQ201410363207
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月29日
【發(fā)明者】朱國興, 奚春燕, 沈小平 申請(qǐng)人:江蘇大學(xué)