一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)的發(fā)展和人們生活水平的提高，含油廢水、廢氣的排放以及油船、油罐泄露事故增加造成的環(huán)境污染日益嚴(yán)重，已經(jīng)對(duì)海洋和人們的生活構(gòu)成了威脅。高吸油樹(shù)脂材料作為一種新型的功能高分子材料區(qū)別于以往的普通吸油材料，不僅可以達(dá)到高效吸油的目的，還具有吸油種類多、吸油速率快、吸油倍率高，吸油而不吸水等特點(diǎn)，不但可以替代傳統(tǒng)的吸油材料，而且能有效回收水面浮油，凈化水環(huán)境。這種高效吸油材料擁有廣闊的應(yīng)用前景，其開(kāi)發(fā)與研制越來(lái)越受到人們的重視。目前市場(chǎng)上有發(fā)泡聚丙烯作為氣相液相的吸附材料。但是該材料作為吸附材料，具有一些缺點(diǎn)，即吸油又吸水，吸收后擠壓再次泄漏，由于多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，無(wú)法抑制被吸收的高揮發(fā)性液體的揮發(fā)性，對(duì)有毒易爆的化學(xué)品處理效果不理想。為了解決這一問(wèn)題，本發(fā)明在發(fā)泡聚丙烯的生產(chǎn)階段發(fā)泡過(guò)程中加入高分子吸收劑粒子，使得生產(chǎn)出的發(fā)泡聚丙烯粒子內(nèi)壁表面復(fù)合了高分子吸收劑粒子，新材料就具備了物理吸附，和化學(xué)吸收的雙重優(yōu)點(diǎn)，并且還添加不同的添加劑增強(qiáng)了吸油材料的性能，使其應(yīng)用范圍更廣，使用壽命更長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，由下列重量份的原料制備制成:鈉基膨潤(rùn)土 3-5、十六烷基三甲基溴化銨0.3-0.5、甲基丙烯酸酯4-6、苯乙烯3_5、二丙烯酸-1，6-己二醇酯0.1-0.5、乙酸乙酯3-4、聚乙烯醇1-3、有機(jī)磷酸酯0.8-1.2、過(guò)硫酸鉀0.01-0.05、碳酸氫鈉0.5-1、聚乙烯蠟2-5、硬脂酸2-3、硫酸鈣1_2、聚丙烯80-95、抗氧劑10100.1-0.3、偶氮二甲酰胺10-15、硅烷偶聯(lián)劑kh5500.5_1、丁腈橡膠粉1_2、碳納米管2_4、貝殼粉1-3、水適量；
本發(fā)明所述一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:
(1)將鈉基膨潤(rùn)土放置燒杯中于70W下超聲處理15min，取出后加入適量的去離子水，攪拌均勻制成懸浮液，將十六烷基三甲基溴化銨用2-3倍量的水溶解后加到懸浮液中，在70-80° C下攪拌2-3小時(shí)后停止加熱，待溶液靜置分層，去除上層液體，將下層沉淀用去離子水洗滌抽濾數(shù)次，再于烘箱中80° C烘干備用；
(2)將甲基丙烯酸酯、苯乙烯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、乙酸乙酯和10倍重量份的水進(jìn)行混合，加熱至35-55° C，再加入聚乙烯醇和有機(jī)磷酸酯升溫至75-95° C，然后再加入過(guò)硫酸鉀和步驟(I)制備的鈉基膨潤(rùn)土進(jìn)行聚合反應(yīng)4-6小時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束后用鹽酸酸化，篩選出顆粒聚合物備用； (3)將丁腈橡膠粉、碳納米管、貝殼粉混合均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑kh550的無(wú)水乙醇溶液超聲處理10_15min，超聲結(jié)束后烘干，烘干后和聚乙烯蠟、硬脂酸、碳酸氫鈉共混制備發(fā)泡母料，溫度控制在50-55° C ;
(4)將硫酸鈣、聚丙烯、抗氧劑1010和步驟(3)制備的產(chǎn)物按所述比例加到高速混合機(jī)中混合4-6min，再將該混合物由料斗加到雙螺桿擠出機(jī)中，步驟(2)制備的產(chǎn)物由側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在擠出機(jī)的壓縮段注入偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑，混合均勻后經(jīng)擠出機(jī)的模頭擠出即可得到發(fā)泡聚丙烯吸油材料。
[0004]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:本發(fā)明通過(guò)對(duì)鈉基膨潤(rùn)土改性改變其表面性質(zhì)和層間結(jié)構(gòu)極大的提高其吸附性及與油的親和性，并且在吸油樹(shù)脂中分散性好，也提高了合成的高分子吸附劑的吸附速度和吸附范圍，并且在發(fā)泡前加到聚丙烯材料中大大的提高了發(fā)泡聚丙烯的吸油性、吸附范圍，改善其既吸油又吸水、吸收量不大、保油率差的問(wèn)題，本發(fā)明添加的丁腈橡膠粉、碳納米管、貝殼粉三者之間協(xié)同作用極大的增強(qiáng)了聚丙烯的彈性、韌性、強(qiáng)度和耐腐蝕性，延長(zhǎng)了其使用壽命和增強(qiáng)了吸油效率，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單新穎，成本低，且材料可循環(huán)使用，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)。因此具有較強(qiáng)的推廣前景。
具體實(shí)施方案
[0005]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0006]一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:鈉基膨潤(rùn)土 4、十六烷基三甲基溴化銨0.4、甲基丙烯酸酯5、苯乙烯4、二丙烯酸-1，6-己二醇酯0.4、乙酸乙酯3、聚乙烯醇2、有機(jī)磷酸酯1.1、過(guò)硫酸鉀0.04、碳酸氫鈉0.7、聚乙烯蠟4、硬脂酸3、硫酸鈣2、聚丙烯90、抗氧劑10100.3、偶氮二甲酰胺14、硅烷偶聯(lián)劑kh5500.7、丁腈橡膠粉2、碳納米管3、貝殼粉2、水適量；
本發(fā)明所述一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，由以下具體步驟制備制成:Cl)將鈉基膨潤(rùn)土放置燒杯中于70W下超聲處理15min，取出后加入適量的去離子水，攪拌均勻制成懸浮液，將十六烷基三甲基溴化銨用3倍量的水溶解后加到懸浮液中，在80° C下攪拌3小時(shí)后停止加熱，待溶液靜置分層，去除上層液體，將下層沉淀用去離子水洗滌抽濾數(shù)次，再于烘箱中80° C烘干備用；
(2)將甲基丙烯酸酯、苯乙烯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、乙酸乙酯和10倍重量份的水進(jìn)行混合，加熱至55° C，再加入聚乙烯醇和有機(jī)磷酸酯升溫至80° C，然后再加入過(guò)硫酸鉀和步驟(I)制備的鈉基膨潤(rùn)土進(jìn)行聚合反應(yīng)5小時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束后用鹽酸酸化，篩選出顆粒聚合物備用；
(3)將丁腈橡膠粉、碳納米管、貝殼粉混合均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑kh550的無(wú)水乙醇溶液超聲處理lOmin，超聲結(jié)束后烘干，烘干后和聚乙烯蠟、硬脂酸、碳酸氫鈉共混制備發(fā)泡母料，溫度控制在50° C;
(4)將硫酸鈣、聚丙烯、抗氧劑1010和步驟(3)制備的產(chǎn)物按所述比例加到高速混合機(jī)中混合5min，再將該混合物由料斗加到雙螺桿擠出機(jī)中，步驟(2 )制備的產(chǎn)物由側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在擠出機(jī)的壓縮段注入偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑，混合均勻后經(jīng)擠出機(jī)的模頭擠出即可得到發(fā)泡聚丙烯吸油材料。
[0007]按照實(shí)施例制備的吸油材料，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果如下: 吸收率(0#柴油)彡81.0%，吸收率(三氯乙烷)彡74.0%，吸收率(汽油)彡76.0%，吸收率(乙酸丁酯)彡81.0% ;保油率(0#柴油)彡82.0%，保油率(三氯乙烷)彡76.0%，保油率(乙酸丁酯)彡79.0%，保油率(汽油)彡75.0%，吸油效果好。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:鈉基膨潤(rùn)土 3-5、十六烷基三甲基溴化銨0.3-0.5、甲基丙烯酸酯4-6、苯乙烯3_5、二丙烯酸-1，6-己二醇酯0.1-0.5、乙酸乙酯3-4、聚乙烯醇1-3、有機(jī)磷酸酯0.8-1.2、過(guò)硫酸鉀0.01-0.05、碳酸氫鈉0.5-1、聚乙烯蠟2-5、硬脂酸2_3、硫酸鈣1_2、聚丙烯80-95、抗氧劑10100.1-0.3、偶氮二甲酰胺10-15、硅烷偶聯(lián)劑kh5500.5_1、丁腈橡膠粉1_2、碳納米管2-4、貝殼粉1-3、水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，由以下具體步驟制備制成: (1)將鈉基膨潤(rùn)土放置燒杯中于70W下超聲處理15min，取出后加入適量的去離子水，攪拌均勻制成懸浮液，將十六烷基三甲基溴化銨用2-3倍量的水溶解后加到懸浮液中，在70-80° C下攪拌2-3小時(shí)后停止加熱，待溶液靜置分層，去除上層液體，將下層沉淀用去離子水洗滌抽濾數(shù)次，再于烘箱中80° C烘干備用； (2)將甲基丙烯酸酯、苯乙烯、二丙烯酸-1，6-己二醇酯、乙酸乙酯和10倍重量份的水進(jìn)行混合，加熱至35-55° C，再加入聚乙烯醇和有機(jī)磷酸酯升溫至75-95° C，然后再加入過(guò)硫酸鉀和步驟(I)制備的鈉基膨潤(rùn)土進(jìn)行聚合反應(yīng)4-6小時(shí)，待反應(yīng)結(jié)束后用鹽酸酸化，篩選出顆粒聚合物備用； (3)將丁腈橡膠粉、碳納米管、貝殼粉混合均勻后加入硅烷偶聯(lián)劑kh550的無(wú)水乙醇溶液超聲處理10_15min，超聲結(jié)束后烘干，烘干后和聚乙烯蠟、硬脂酸、碳酸氫鈉共混制備發(fā)泡母料，溫度控制在50-55° C ; (4)將硫酸鈣、聚丙烯、抗氧劑1010和步驟(3)制備的產(chǎn)物按所述比例加到高速混合機(jī)中混合4-6min，再將該混合物由料斗加到雙螺桿擠出機(jī)中，步驟(2)制備的產(chǎn)物由側(cè)喂料口加入到雙螺桿擠出機(jī)中，在擠出機(jī)的壓縮段注入偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑，混合均勻后經(jīng)擠出機(jī)的模頭擠出即可得到發(fā)泡聚丙烯吸油材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種發(fā)泡聚丙烯吸油復(fù)合材料及其制備方法，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：鈉基膨潤(rùn)土3-5、十六烷基三甲基溴化銨0.3-0.5、甲基丙烯酸酯4-6、苯乙烯3-5、二丙烯酸-1,6-己二醇酯0.1-0.5、乙酸乙酯3-4、聚乙烯醇1-3、有機(jī)磷酸酯0.8-1.2、過(guò)硫酸鉀0.01-0.05、碳酸氫鈉0.5-1、聚乙烯蠟2-5、硬脂酸2-3、硫酸鈣1-2、聚丙烯80-95、抗氧劑10100.1-0.3、偶氮二甲酰胺10-15、硅烷偶聯(lián)劑kh5500.5-1、丁腈橡膠粉1-2、碳納米管2-4、貝殼粉1-3、水適量；本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單新穎，成本低，且材料可循環(huán)使用，具有經(jīng)濟(jì)環(huán)保等特點(diǎn)。因此具有較強(qiáng)的推廣前景。
【IPC分類】C08K3/34, C08L23/12, C08K9/04, C08K3/30, C08F212/08, C08L9/02, C08F222/14, C08F220/18, C08K5/521, C08K13/06, C08J9/10, C08L33/10, C08L23/06, C08K5/09, C08K7/24
【公開(kāi)號(hào)】CN105061884
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510416560
【發(fā)明人】沈向洋, 劉鵬翔, 吳杰, 吳育兵, 吳悅琪
【申請(qǐng)人】安徽成方新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年7月13日