本发明专利技术公开了一种高吸油海绵的制备方法及其用途。本发明专利技术的方法为通过烷基化反应对聚氨酯海绵进行改性，得到表面呈强疏水性的高吸油海绵。制备方法包括：首先使聚氨酯海绵表面呈湿润状态，在一定温度下将其浸入溶有机硅烷类化合物的有机溶液中，有机硅烷类化合物与海绵表面的水发生水解反应，形成硅醇基，然后与聚氨酯表面的仲胺基发生反应，期间同时伴有硅醇基自聚反应，并形成低聚物；将聚氨酯海绵取出，用有机溶剂反复清洗聚氨酯表面未反应的有机硅烷类化合物，通过加热脱水致使聚氨酯海绵表面形成自组装单分子膜（SAM），使其表面呈强疏水性。本发明专利技术的方法可通过经济、简单的制备工艺制造出具有高吸油性能的海绵，对疏水性油品和化学品具有非常强的吸附效果，吸附倍数可达数十倍，为疏水性化学品的应急处理和环境污染治理提供了新的手段。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种高分子吸附海绵的制备方法，具体涉及一种高疏水性吸油海绵的制备方法及其用。
技术介绍
高吸油海绵由于其对油品和化学品具有较强的吸附能力被广泛应用于油品和化学品泄漏应急处理和环境污染治理中。目前关于高吸油海绵的制备方法和工艺已有报道，如中国科技大学科研人员开发出经疏水纳米二氧化硅处理过的疏水亲油海绵，并与自吸泵相结合，开发出能在水面上连续而且高选择性地收集水面浮油的技术；中国专利CN103992504采用冷冻干燥法制备高度多孔的壳聚糖吸油海绵，中国专利CN103601907采用冷冻干燥法，将合成的超疏水PMHOS粉末组装到三维网状壳聚糖表面，得到超疏水壳聚糖三维网络海绵，中国专利CN103613781采用冷冻干燥法，将制备的超疏水芋叶粉末组装到三维网状壳聚糖表面，得到超疏水壳聚糖三维网络海绵。上述专利均是在三维网状的孔壁上组装一层超疏水颗粒后使其具有超疏水亲油功能，可以达到选择性吸油的目的。有机硅烷类自组装单分子膜（SAM）是硅烷化反应过程，即溶液中的有机硅烷分子与基底上吸附的水发生水解反应，生成硅羟基，硅羟基中的一个羟基迅速与基底表面的羟基或胺基进行缩合反应，形成共价键链接；分子中剩下的两个羟基与相邻的已水解的硅烷分析进行分子间的羟基缩合，链接形成平面二维网状结构，随着反应的进行最终形成自组装单分子膜（SAM）。目前硅烷化反应多应用于材料表面的成膜处理中，谢全彪等人利用二甲基二甲氧基硅烷、乙醇等成分制备的憎水剂涂于玻璃片上，接触角可以到达172，具有很好的憎水效果。Peng等人聚二甲基硅氧烷为先驱分别在硅片和玻璃片上制备超疏水涂层，具有优异的抗反射性能。Zimmermann等人利用三氯甲基硅烷在玻璃基底上制备出具有光学增透效果的超疏水表面。Gao等人通过十六烷基三甲基硅烷表面修饰制备出接触角大于150的拒水性纺织面料。中国专利CN102181228A采用研制的硅烷化处理剂对金属表面进行处理，可在金属基体上产生稳定的表面保护膜。中国专利CN101094194A采用研制的硅烷偶联剂KH550对钢铁件涂装前进行处理，有效提高了钢铁件与后续有机涂层结合强度。
技术实现思路
本专利技术提供一种高吸油海绵的制备方法，包括：（1）所需原料：聚氨酯海绵、有机硅烷化合物、有机溶剂、水；（2）制备步骤：①将有机硅烷化合物溶于有机溶液中，有机硅烷化合物与有机溶液的重量比为1:100~1000；②将聚氨酯海绵呈湿润状态，海绵的含水率为0.1~10%；③将聚氨酯海绵浸入到含有有机硅烷的有机溶液中，反应温度控制在5~30℃范围内，反应时间为3~40min；④反应结束后取出，用有机溶剂洗净未反应的有机硅烷化合物；⑤将洗净的聚氨酯海绵加热烘干，烘干温度为105~120℃，干燥时间为0.5~3h，即得高吸油海绵。（3）高吸油海绵的制备所用的聚氨酯海绵为表面具有胺基基团的海绵或材料。（4）高吸油海绵的制备所用的的有机硅烷化合物为长链（Cn，n＞4）烷基硅烷。（5）高吸油海绵的制备所用的有机溶剂为苯、甲苯、环辛烷、十六烷、辛烷、四氯化碳、环己烷、正己烷、二氯甲烷、戊烷等可溶解有机硅烷化合物的溶剂。（6）高吸油海绵的制备方法步骤①有机硅烷化合物与有机溶液的重量的最佳比例为1:100~1000；（7）高吸油海绵的制备方法步骤②海绵的最佳含水率为0.1~10%。（8）高吸油海绵的制备方法步骤③聚氨酯海绵与含有有机硅烷的有机溶液反应温度为5~30℃，反应时间为3~40min。（9）高吸油海绵的制备方法步骤④聚氨酯海绵烘干温度为105~120℃，干燥时间为0.5~3h。具体实施方式为更好理解本
技术实现思路
，下面结合实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1十八烷基三氯硅烷溶解于甲苯溶液中，重量比为1:200，将含水率为4%的聚氨酯海绵浸泡在上述溶液中，在温度为20℃条件下反应20min，取出后立即用甲苯溶剂进行反复清洗至不含十八烷基三氯硅烷，将其放入烘箱中120℃条件下干燥1h，即得到高吸油海绵。实施例2十六烷基三氯硅烷溶解于甲苯溶液中，重量比为1:150，将含水率为2%的聚氨酯海绵浸泡在上述溶液中，在温度为30℃条件下反应20min，取出后立即用甲苯溶剂进行反复清洗至不含十六烷基三氯硅烷，将其放入烘箱中120℃条件下干燥1h，即得到高吸油海绵。实施例3十八烷基三氯硅烷溶解于苯溶液中，重量比为1:100，将含水率为3%的聚氨酯海绵浸泡在上述溶液中，在温度为25℃条件下反应25min，取出后立即用苯溶剂进行反复清洗至不含十八烷基三氯硅烷，将其放入烘箱中120℃条件下干燥1h，即得到高吸油海绵。实施例4十二烷基三氯硅烷溶解于正己烷溶液中，重量比为1:200，将含水率为4%的聚氨酯海绵浸泡在上述溶液中，在温度为20℃条件下反应30min，取出后立即用正己烷溶剂进行反复清洗至不含十二烷基三氯硅烷，将其放入烘箱中120℃条件下干燥1h，即得到高吸油海绵。实施例5十六烷基三氯硅烷溶解于四氯化碳溶液中，重量比为1:200，将含水率为4%的聚氨酯海绵浸泡在上述溶液中，在温度为20℃条件下反应30min，取出后立即用四氯化碳溶剂进行反复清洗至不含十六烷基三氯硅烷，将其放入烘箱中110℃条件下干燥1.5h，即得到高吸油海绵。试验例1采用制备的吸油海绵进行吸附-挤压回收试验。吸油海绵的形状为2.5×2.5×3.0cm3，以油品、化学品和水的混合物为吸附对象，将吸油海绵浸入油水混合物中，吸附油品和化学品的海绵通过物理挤压的方式去除吸附的油品和化学品，分别对吸油海绵吸附前后重量进行称重，计算吸油海绵的吸油性能，试验结果如表1所示。表1高吸油海绵对不同化学品吸附性能试验例2采用实例1制备的吸油海绵进行吸附-挤压回收试验。吸油海绵的形状为2.5×2.5×3.0cm3，以油品、化学品和水的混合物为吸附对象，将吸油海绵浸入油水混合物中，吸附油品和化学品的海绵通过物理挤压的方式去除吸附的油品和化学品，反复试验100次，分别对吸油海绵吸附前后重量进行称重，计算吸油海绵的吸油性能，试验结果如表2所示。表2高吸油海绵强度和吸附效果稳定性本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高吸油海绵的制备方法，其特征在于所述制备方法包括： （1）所需原料：聚氨酯海绵、有机硅烷化合物、有机溶剂、水； （2）制备步骤： ① 将有机硅烷化合物溶于有机溶液中，有机硅烷化合物与有机溶液的重 量比为1:100~1000； ② 将聚氨酯海绵呈湿润状态，海绵的含水率为0.1~1%； ③ 将聚氨酯海绵浸入到含有有机硅烷的有机溶液中，反应温度控制在 5~30℃范围内，反应时间为3~40min； ④ 反应结束后取出，用有机溶剂洗净未反应的有机硅烷化合物； ⑤ 将洗净的聚氨酯海绵加热烘干，烘干温度为105~120℃，即得高吸油海 绵。
【技术特征摘要】
1.一种高吸油海绵的制备方法，其特征在于所述制备方法包括：（1）所需原料：聚氨酯海绵、有机硅烷化合物、有机溶剂、水；（2）制备步骤：①将有机硅烷化合物溶于有机溶液中，有机硅烷化合物与有机溶液的重量比为1:100~1000；②将聚氨酯海绵呈湿润状态，海绵的含水率为0.1~1%；③将聚氨酯海绵浸入到含有有机硅烷的有机溶液中，反应温度控制在5~30℃范围内，反应时间为3~40min；④反应结束后取出，用有机溶剂洗净未反应的有机硅烷化合物；⑤将洗净的聚氨酯海绵加热烘干，烘干温度为105~120℃，即得高吸油海绵。2.根据权利要求1所述的高吸油海绵的制备方法，其特征在于：所述的聚氨酯海绵为表面具有胺基基团的海绵或材料。3.根据权利要求1所述的高吸油海绵的制备方法，其特征在于：所述的有机硅烷化合物为长链（Cn，n＞4）烷基...
【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：宜林天津科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。