一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法。按下述步骤进行：(1).将聚合物a与致孔聚合物b熔融共混，得到微纤相，即A品；(2).将A品与热塑性弹性体聚合物c经微纳层叠共挤出装置原位微纤化，得到弹性体基原位微纤复合材料，即B品；(3).利用热塑性弹性体的良溶剂将B品中的热塑性弹性体基体刻蚀，得到聚合物a/致孔聚合物b共混物微纤，即C品；(4).利用致孔聚合物的良溶剂将C品中的致孔聚合物b刻蚀，得到多孔聚合物a原位微纤油水分离材料。本发明专利技术制备得到的多孔聚合物原位微纤油水分离材料，具有超疏水超亲油的性能，能够有效收集油污实现油水分离，吸油容量高。且本发明专利技术制备工艺简单，能够实现工业化生产。

Preparation of a porous polymer in-situ microfiber oil-water separation material

The invention discloses a preparation method of a porous polymer in-situ microfiber oil-water separation material. According to the following steps: (1) melt and blend polymer A and porous polymer B to obtain microfibril phase, i.e. product a; (2) microfiber product a and thermoplastic elastomer polymer C in situ through micro nano laminated co extrusion device to obtain elastomer based in-situ microfiber composite, i.e. product B; (3) etch the thermoplastic elastomer matrix in product B with good solvent of thermoplastic elastomer to obtain polymer A / porous polymer B blend microfiber, namely C product; (4) porous polymer a in-situ microfiber oil-water separation material was obtained by etching porous polymer B in C product with good solvent. The porous polymer in-situ microfiber oil-water separation material prepared by the invention has the performance of super hydrophobic and super lipophilic, can effectively collect oil stains to realize oil-water separation, and has high oil absorption capacity. The preparation process of the invention is simple and can realize industrial production.

【技术实现步骤摘要】
一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法
本专利技术涉及聚合物材料加工
，特别是一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法。
技术介绍
油水混合物广泛存在于石油、化工及机械等行业中，对生态环境和人体健康具有较大的危害。因此，含油污水的油水分离成为一个亟需解决的问题，受到国内外学者的广泛关注。传统的油水分离方法主要有吸附、离心分离、萃取、电化学、氧化、生物降解等。但是，这些方法往往分离效率低、工艺复杂、能耗大、容易产生二次污染，且对油粒粒径小于10μm的乳化油处理效果十分有限。相比于传统的油水分离技术，膜分离技术因能耗低、操作简单等优点被越来越多的应用于油水分离领域中。特别是静电纺丝制备的纳米纤维膜孔径可调、孔隙率高，在高性能油水乳液分离领域表现出良好的应用前景。然而，静电纺丝制备纳米纤维膜需配置一定黏度及电导率的聚合物溶液，对聚合物具有选择性，加工条件较为苛刻。因此，通过该技术制备油水分离材料还处于实验室阶段，难以工业化推广。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法。本专利技术制备得到的多孔聚烯烃原位微纤油水分离材料，具有超疏水超亲油的性能，能够有效收集油污实现油水分离，吸油容量高。且本专利技术制备工艺简单，能够实现工业化生产。本专利技术的技术方案：一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法,按下述步骤进行：(1)将聚合物a与致孔聚合物b熔融共混，得到微纤相，即A品；(2)将A品与热塑性弹性体聚合物c经微纳层叠共挤出装置原位微纤化，得到弹性体基原位微纤复合材料，即B品；(3)利用热塑性弹性体聚合物c的良溶剂将B品中的热塑性弹性体基体刻蚀，得到聚合物a/致孔聚合物b共混物微纤，即C品；(4)利用致孔聚合物b的良溶剂将C品中的致孔聚合物b刻蚀，得到多孔聚合物a原位微纤油水分离材料；步骤(1)中，所述的聚合物a，为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚乳酸中的一种；致孔聚合物b，为聚甲基乙撑碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氧化乙烯或聚己内酯中的一种。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(1)中，所述的聚合物a和致孔聚合物b按重量比50～90∶10～50熔融共混。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(2)中，所述的热塑性弹性体聚合物c，为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、聚烯烃弹性体或聚氨酯中的一种。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(2)中，所述的A品与热塑性弹性体聚合物c的重量比为5～30∶70～95。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(3)中，所述的热塑性弹性体聚合物c的良溶剂，为正己烷、二甲苯、甲苯、三氯甲烷、四氢呋喃或N,N-二甲基甲酰胺中的一种。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(4)中，所述的致孔聚合物b的良溶剂，为去离子水、三氯甲烷、二甲苯、二氯甲烷、四氢呋喃或二甲基亚砜中的一种。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(2)中，微纳层叠共挤出装置原位微纤化时，微纳层叠共挤出装置中的牵引辊速度为50转/分钟～80转/分钟。前述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法所述的步骤(4)中，多孔聚合物a原位微纤的平均直径为10nm～100μm。有益效果与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：(1)本专利技术制备得到的多孔聚合物原位微纤油水分离材料，聚合物纤维间形成的孔以及聚合物纤维自身的孔使得材料的孔隙率高，超疏水，能够有效收集油污实现油水分离，吸油容量高。(2)本专利技术通过微纳层叠共挤出技术制备多孔聚合物原位微纤油水分离材料，其制备工艺简单，能够实现工业化生产，在油水分离领域表现出巨大的应用前景。附图说明图1是本专利技术方法的流程图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例1。一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法,参见图1，按下述步骤进行：(1)将聚合物a与致孔聚合物b熔融共混，得到微纤相，即A品；具体地，共混指使用双螺杆挤出机混合造粒，得到微纤相树脂颗粒(即A品)；(2)将A品与热塑性弹性体聚合物c经微纳层叠共挤出装置原位微纤化，得到弹性体基原位微纤复合材料，即B品；原位微纤化的过程具体为：A品在微纳层叠共挤出装置中挤出时，受到剪切-拉伸复合流动场的作用，演变为具有大长径比的纤维，并沿流动方向取向排列，经常温水冷却定型，之后得到弹性体基原位微纤复合材料；所述的微纳层叠共挤出装置主要由挤出机、汇流器、分配器及牵引辊构成(微纳层叠共挤出装置的具体结构可参见申请号为201310038191.6的专利申请)。(3)利用热塑性弹性体聚合物c的良溶剂将B品中的热塑性弹性体基体刻蚀，得到聚合物a/致孔聚合物b共混物微纤，即C品；(4)利用致孔聚合物b的良溶剂将C品中的致孔聚合物b刻蚀，得到多孔聚合物a原位微纤油水分离材料。本实施例中，所使用的原料参见表1表1表1中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑性弹性体聚合物c，b溶为致孔聚合物b的良溶剂，c溶为热塑性弹性体聚合物c的良溶剂。本实施例原料的重量配比及主要参数参见表2表2表2中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑性弹性体聚合物c，A为步骤(1)制得的A品(微纤相)，v辊为微纳层叠共挤出装置中的牵引辊速度。本实施例生成的产物参见表3表3本实施例制得的多孔聚丙烯原位微纤的平均直径为50nm。实施例2。一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法,步骤同实施例1的步骤(1)～(4)。本实施例中，所使用的原料参见表4：表4表4中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑性弹性体聚合物c，b溶为致孔聚合物b的良溶剂，c溶为热塑性弹性体聚合物c的良溶剂。本实施例原料的重量配比及主要参数参见表5表5表5中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑性弹性体聚合物c，A为步骤(1)制得的A品(微纤相)，v辊为微纳层叠共挤出装置中的牵引辊速度。本实施例生成的产物参见表6表6本实施例制得的多孔聚乙烯原位微纤的平均直径为10nm。实施例3。一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法,步骤同实施例1的步骤(1)～(4)。本实施例中，所使用的原料参见表7：表7表7中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑性弹性体聚合物c，b溶为致孔聚合物b的良溶剂，c溶为热塑性弹性体聚合物c的良溶剂。本实施例原料的重量配比及主要参数参见表8表8表8中：a为聚合物a，b为致孔聚合物b，c为热塑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法，其特征在于，按下述步骤进行：/n(1)将聚合物a与致孔聚合物b熔融共混，得到微纤相，即A品；/n(2)将A品与热塑性弹性体聚合物c经微纳层叠共挤出装置原位微纤化，得到弹性体基原位微纤复合材料，即B品；/n(3)利用热塑性弹性体聚合物c的良溶剂将B品中的热塑性弹性体基体刻蚀，得到聚合物a/致孔聚合物b共混物微纤，即C品；/n(4)利用致孔聚合物b的良溶剂将C品中的致孔聚合物b刻蚀，得到多孔聚合物a原位微纤油水分离材料；/n步骤(1)中，所述的聚合物a，为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚乳酸中的一种；致孔聚合物b，为聚甲基乙撑碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氧化乙烯或聚己内酯中的一种。/n

【技术特征摘要】
1.一种多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法，其特征在于，按下述步骤进行：
(1)将聚合物a与致孔聚合物b熔融共混，得到微纤相，即A品；
(2)将A品与热塑性弹性体聚合物c经微纳层叠共挤出装置原位微纤化，得到弹性体基原位微纤复合材料，即B品；
(3)利用热塑性弹性体聚合物c的良溶剂将B品中的热塑性弹性体基体刻蚀，得到聚合物a/致孔聚合物b共混物微纤，即C品；
(4)利用致孔聚合物b的良溶剂将C品中的致孔聚合物b刻蚀，得到多孔聚合物a原位微纤油水分离材料；
步骤(1)中，所述的聚合物a，为聚乙烯、聚丙烯、聚偏氟乙烯或聚乳酸中的一种；致孔聚合物b，为聚甲基乙撑碳酸酯、聚丁二酸丁二醇酯、聚氧化乙烯或聚己内酯中的一种。


2.根据权利要求1所述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的聚合物a和致孔聚合物b按重量比50～90∶10～50熔融共混。


3.根据权利要求1所述的多孔聚合物原位微纤油水分离材料的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的热塑性弹性体聚合物c，为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氢化苯乙烯-丁二烯嵌段共聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗珊珊，韦良强，孙静，黄安荣，秦舒浩，
申请(专利权)人：贵州省材料产业技术研究院，贵州省材料技术创新基地，
类型：发明
国别省市：贵州;52