一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于吸油材料領(lǐng)域，具體涉及一種具有抗靜電阻燃高倍吸油功能的吸油材料以及這種材料的制備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界工業(yè)的不斷發(fā)展，海洋溢油污染日趨嚴(yán)重，特別是隨海上運(yùn)油船的原油泄漏及油輪貨艙的清洗而進(jìn)入海洋中的石油制品等造成的大面積海面污染，故防治溢油污染已成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重大研究課題。
[0003]科研工作者研發(fā)了很多吸油材料，如無(wú)機(jī)類的珍珠巖，有機(jī)類的有機(jī)粘土、甘蔗渣，合成類的苯乙烯-烷基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯等。
[0004]這些材料吸油倍率低，吸油同時(shí)也吸水，所以并不適合對(duì)海上油泄漏事故的處理。
[0005]而聚氨酯泡沫吸油率高，不沉入水中，可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡，易于回收等，是一種發(fā)展前景較好的油污染處理方法。
[0006]如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201110415527.7的發(fā)明專利公開(kāi)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?dú)獗Ｗo(hù)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(yīng)結(jié)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。
[0007]但該方法工藝復(fù)雜，成本較高，易燃，吸油材料不具有抗靜電、阻燃等功能，即使在生產(chǎn)、儲(chǔ)存及使用過(guò)程中容易由于摩擦產(chǎn)生靜電而可能導(dǎo)致火災(zāi)，存在安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有吸油材料不具有抗靜電、阻燃等功能、成本高、吸油倍率低等問(wèn)題，提供一種具有抗靜電、阻燃、吸油倍率高、無(wú)毒、無(wú)污染、成本低、可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡等優(yōu)點(diǎn)的吸油材料。
[0009]本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到:一種吸油材料，該吸油材料為聚醚多元醇、二異氰酸酯、親油助劑、反應(yīng)性阻燃劑、阻燃消煙劑、反應(yīng)性抗靜電劑、復(fù)合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過(guò)聚合反應(yīng)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。
[0010]吸油材料各原料的質(zhì)量份用量為:輕值為3(Tl00mgK0H/g的聚醚多元醇100份，反應(yīng)性阻燃劑5-30份，阻燃消煙劑1-10份，反應(yīng)性抗靜電劑0.2-0.8份，親油助劑10-50份，二異氰酸酯20?80份，復(fù)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。
[0011]本發(fā)明中的反應(yīng)性阻燃劑為三溴新戊醇、二溴新戊二醇、一縮二(二溴新戊二醇)、二(1-氯-2-羥丙基)亞磷酸酯、三(氰化多元醉)磷酸酯二溴戊二醇、溴化季戊四醇中一種或幾種；阻燃消煙劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅中一種或幾種；反應(yīng)性抗靜電劑為抗靜電劑SN (硬脂酰胺丙基二甲基-β_羥乙基銨硝酸鹽)、抗靜電劑609[ (N, N’-雙(2-羥基乙基)-N- (3’_十二烷氧基-2’-羥基丙基)甲胺硫酸甲酯鹽)、抗靜電劑SP (硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽)中一種。
[0012]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。
[0013]本發(fā)明中的復(fù)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(jī)硅表面活性劑；發(fā)泡劑為去離子水。
[0014]本發(fā)明進(jìn)一步公開(kāi)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、反應(yīng)性阻燃劑、阻燃消煙劑、反應(yīng)性抗靜電劑、復(fù)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；加入二異氰酸酯，在lOOOr/min轉(zhuǎn)速下高速攪拌，當(dāng)混合物發(fā)白時(shí)迅速倒入模具成型，在20°C?30°C下熟化2?8小時(shí)脫模得到吸油材料。
[0015]該吸油材料的密度為8?20Kg/m3，吸原油倍率為40?80倍，氧指數(shù):> 26%。
[0016]其中吸油倍率測(cè)試方法如下:將無(wú)紡空布袋浸入原油中一定時(shí)間后，取出滴淌5min后稱重Hi1，再將mQ吸油材料裝入布袋并浸入待測(cè)油品中，當(dāng)吸油材料達(dá)飽和吸油狀態(tài)取出滴淌后稱重m2。
[0017]吸油倍率(g油/g吸油材料)=(m2-Hi1-Hi0) Zm0式中:mQ—吸油前吸油材料質(zhì)量，gini!一吸油后空袋質(zhì)量，g;m2一飽和吸油后吸油材料與空袋質(zhì)量，go
[0018]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(cè)定)進(jìn)行測(cè)定。
[0019]氧指數(shù)按照GB/T 10707-2008 (氧指數(shù)測(cè)定儀燃燒測(cè)試方法)進(jìn)行測(cè)定。
[0020]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40?80倍，遠(yuǎn)超過(guò)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。
[0021]2、本發(fā)明的吸油材料具有抗靜電、阻燃、無(wú)毒、無(wú)污染、成本低、可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡等優(yōu)點(diǎn)。
[0022]3、本發(fā)明的吸油材料采用反應(yīng)性阻燃劑與阻燃消煙劑相結(jié)合，使之起到阻燃協(xié)同作用，該吸油材料具有低煙、低毒、難燃等特點(diǎn)，同時(shí)阻燃劑難遷移、難揮發(fā)、難抽出，提高了阻燃作用的持久性。
[0023]4、本發(fā)明的吸油材料采用反應(yīng)性抗靜電劑，與反應(yīng)性阻燃劑類似，抗靜電劑通過(guò)反應(yīng)以化學(xué)鍵與吸油主體材料連接在一起，抗靜電劑難遷移、難揮發(fā)、難抽出，提高了抗靜電作用的持久性。
[0024]5、本發(fā)明的吸油材料成型工藝簡(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；另外對(duì)于廚房吸油煙機(jī)、工廠含油廢氣回收裝置等吸收或回收油類廢棄物等場(chǎng)合均適用。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但下述內(nèi)容并不是對(duì)本發(fā)明的限制。
[0026]實(shí)施例1
在裝有攪拌器的反應(yīng)器中，加入羥值為50mgK0H/g的聚醚多元醇100g，蓖麻油32g，三溴新戊醇14份，氫氧化鎂5份，抗靜電劑SN0.3份，辛酸亞錫0.28 g，三乙烯二胺0.55 g，有機(jī)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(jìn)行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時(shí)脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為llKg/m3，吸原油倍率為48倍，氧指數(shù)為26.5%。
[0027]實(shí)施例2
在裝有攪拌器的反應(yīng)器中，加入羥值為30mgK0H/g的聚醚多元醇100g，二(1-氯-2-羥丙基)亞磷酸酯16份，氫氧化鋁6份，抗靜電劑609 0.3份，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(jī)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(jìn)行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時(shí)脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為18Kg/m3，吸原油倍率為34倍，氧指數(shù)為26.8%。
[0028]實(shí)施例3
在裝有攪拌器的反應(yīng)器中，加入羥值為100mgK0H/g的聚醚多元醇100g，三(氰化多元醉)磷酸酯二溴戊二醇12份、溴化季戊四醇6份，硼酸鋅8份，抗靜電劑609 0.5份，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(jī)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(jìn)行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時(shí)脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為21Kg/m3，吸原油倍率為32倍，氧指數(shù)為27.2%。
[0029]實(shí)施例4
在裝有攪拌器的反應(yīng)器中，加入羥值為50mgK0H/g的聚醚多元醇100g，溴化季戊四醇15份，氫氧化鋁2份，硼酸鋅4份，抗靜電劑SN 0.5份，蓖麻油34g，辛酸亞錫0.18 g，三乙烯二胺0.52g，有機(jī)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(jìn)行發(fā)泡；泡沫在室溫下熟化2小時(shí)脫模，得到吸油材料。其性能如下:密度為17Kg/m3，吸原油倍率為36倍，氧指數(shù)為26.3%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于:該吸油材料以聚醚多元醇、二異氰酸酯、親油助劑、反應(yīng)性阻燃劑、阻燃消煙劑、反應(yīng)性抗靜電劑、復(fù)合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過(guò)聚合反應(yīng)制備得到；該吸油材料的密度為8?20Kg/m3，吸原油倍率為40?80倍，氧指數(shù):> 26%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于該吸油材料各原料的質(zhì)量份用量為:輕值為3(Tl00mgK0H/g的聚醚多元醇100份，反應(yīng)性阻燃劑5-30份，阻燃消煙劑1-10份，反應(yīng)性抗靜電劑0.2-0.8份，親油助劑10-50份，二異氰酸酯20?80份，復(fù)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(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，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(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于所述的反應(yīng)性抗靜電劑為抗靜電劑SN (硬脂酰胺丙基二甲基-β_羥乙基銨硝酸鹽)、抗靜電劑609[ (N，N’-雙(2-羥基乙基)-N- (3’-十二烷氧基-2’-羥基丙基)甲胺硫酸甲酯鹽)、抗靜電劑SP (硬脂酰胺丙基二甲基-β-羥乙基銨二氫磷酸鹽)中一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，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。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于所述的反應(yīng)性阻燃劑三溴新戊醇、二溴新戊二醇、一縮二(二溴新戊二醇)、二(1-氯-2-羥丙基)亞磷酸酯、三(氰化多元醉)磷酸酯二溴戊二醇、溴化季戊四醇中一種或幾種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于所述的阻燃消煙劑為氫氧化鎂、氫氧化鋁、硼酸鋅中一種或幾種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于所述的復(fù)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(jī)硅表面活性劑；所述的發(fā)泡劑為去離子水。
9.權(quán)利要求1所述的一種抗靜電阻燃高吸油功能材料及其制備，其特征在于包括以下步驟:將聚醚多元醇、親油助劑、反應(yīng)性阻燃劑、阻燃消煙劑、反應(yīng)性抗靜電劑、復(fù)合催化齊U、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；加入二異氰酸酯，在1000r/min轉(zhuǎn)速下高速攪拌，當(dāng)混合物發(fā)白時(shí)迅速倒入模具成型，在20°C?30°C下熟化2?8小時(shí)脫模得到吸油材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種吸油材料，該吸油材料以聚醚多元醇、親油助劑、反應(yīng)性阻燃劑、阻燃消煙劑、反應(yīng)性抗靜電劑、復(fù)合催化劑、二異氰酸酯、泡沫穩(wěn)定劑和發(fā)泡劑為原料，通過(guò)聚合反應(yīng)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，氧指數(shù)大于26%。該吸油材料具有抗靜電、阻燃、吸油倍率高、無(wú)毒、無(wú)污染、成本低、可現(xiàn)場(chǎng)發(fā)泡等優(yōu)點(diǎn)。作為抗靜電阻燃吸油材料，可用于水面溢油的吸附，尤其適合江河湖海水面溢油應(yīng)急處理；另外對(duì)于廚房吸油煙機(jī)、工廠含油廢氣回收裝置等吸收或回收油類廢棄物場(chǎng)合均適用。
【IPC分類】C08K5-521, C08G18-67, C08K3-38, C08G101-00, C08G18-76, C08K5-053, C08K5-524, C08K3-22, C08G18-48, C08K5-05
【公開(kāi)號(hào)】CN104877104
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410071546
【發(fā)明人】杜峰, 項(xiàng)尚林, 鄒巍巍
【申請(qǐng)人】江蘇瑞豐科技實(shí)業(yè)有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月2日
【申請(qǐng)日】2014年2月28日