一种超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法技术

本发明专利技术属于功能高分子材料技术领域，特别是关于一种超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法。本发明专利技术的目的在于提供一种兼具超疏水/超亲油性的聚氨酯吸油海绵。本发明专利技术的技术方案是超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，由下述重量配比的成分组成：多异氰酸酯10~50份、扩链剂20~60份、催化剂0.05~1.5份、化学发泡剂1~4份、物理发泡剂1.0~8.0份、交联剂0.5~3份、其它助剂2~20份。本发明专利技术还提供了超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法的制备方法。本发明专利技术的吸油海绵具有超疏水超亲油特性、大比表面积、多孔多分子层、毛细凝集超吸油特性及环境惰性等优点，可应用于海洋油溢污染事故应急处理的高效快速分离材料。分离材料。

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于功能高分子材料领域，特别是关于一种运用于油溢事故处理的超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法。

技术介绍

[0002]随着海上石油勘探开发及油品运输业的增长，因油田泄漏、油船漏油、输油管路破裂等一系列事故及含油污废水废液的排放造成水污染事故频发，严重威胁人类赖以生存的环境，因此，亟待开发低成本，超高吸油量的超级吸油材料，使之能在恶劣环境中快速处理水面油污。
[0003]海绵，因其特有的大比表面、网状疏松结构，较高的孔隙率、间隙以及空腔的毛细管作用，使其具有强芯吸油能力和保持能力，可充分滞留吸附的油品，当油品粘度越大时，油品滞留在疏松空隙间的程度随之加大，有利于油品的吸附和保持。因此，吸油材料、特别是吸油倍率和吸油效率都高的超级吸油海绵是快速有效处理漏油环境污染事故的最佳候选。
[0004]传统的人工海绵内部和表面具有多孔结构和亲水亲油性基团，过去亦常用作吸水吸油材料。如 CN 102660046 A公开了“一种超疏水超亲油海绵的制备方法”，属于功能材料
，该方法包括：海绵预处理、铬酸洗液的制备、聚全氟烷基硅氧烷
‑
乙醇混合溶液的制备、海绵浸入铬酸洗液中腐蚀、海绵浸入聚全氟烷基硅氧烷
‑
乙醇混合溶液中进行修饰后取出烘干等步骤。该制备方法通过铬酸腐蚀、氟硅烷修饰，使聚氨酯海绵表面形成超疏水/超亲油的表面。它是通过化学反应的手段将具有聚氨酯海绵先用铬酸洗液腐蚀，然后经过聚全氟烷基硅氧烷
‑
乙醇溶液的修饰，使其表面能降低，使其达到了超疏水超亲油的功能，增强了油水分离的效果，汽油在其表面接触角为0
°
，水在其表面接触角>150
°
。然而，溢油事故一旦发生，往往在水面积聚大面积、高浓度油污，加之油在水体环境因素中迁移转化的复杂性，必须在最短时间内尽可能将油污清除干净。现有技术还不能满足上述要求，因此，需要开发质量轻、吸油倍率高、吸油效率高，并且易于回收再生利用的吸油材料。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种兼具超疏水/超亲油性的聚氨酯吸油海绵，该海绵可运用于油溢和油污染事故中。
[0006]本专利技术的技术方案是超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，由下述重量配比的成分组成：多异氰酸酯10～50份、扩链剂20～60份、催化剂0.05～1.5份、化学发泡剂1～4份、物理发泡剂1.0～8.0份、交联剂0.5～3份、其它助剂2～20份。
[0007]优选的，超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法由下述重量配比的成分组成：多异氰酸酯20～40份、扩链剂30～50份、催化剂0.1～1份、化学发泡剂2～4份、物理发泡剂3.0～6.0份、交联剂1～2.5份、其它助剂5～15份。
[0008]具体的，所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲
烷二异氰酸酯、改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。本专利技术中，多异氰酸酯是泡沫基础树脂。
[0009]具体的，所述的扩链剂包括主扩链剂和次扩链剂；所述的主扩链剂是为了调节海绵软硬结构，可为亲油型聚醚多元醇或亲油型聚合物多元醇中的至少一种，所述的亲油型聚醚多元醇为软泡聚醚多元醇、组合聚醚多元醇、聚氨酯聚醚多元醇、羟基硅油或羟基聚硅氧烷中的至少一种，所述的亲油型聚合物多元醇为己二醇多元醇、聚乙二醇或聚己二醇中的至少一种；所述的次扩链剂为能赋予海绵超疏水/超亲油功能的活性有机含氟长链，具体为能与异氰酸酯反应的含胺基、羟基或硅氧烷基的有机含氟长链。
[0010]优选的，所述的有机含氟长链为十七氟癸基三甲氧基硅烷、氟硅烷、全氟辛醇、N
‑
乙基
‑
N
‑
羟乙基全氟辛基磺酰胺、N
‑
丙基
‑
N
‑
羟乙基全氟辛基磺酰胺、全氟烷基烷氧基硅烷、全氟烷基胺、全氟辛基乙基醇、1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基三乙氧基硅中的至少一种。
[0011]具体的，所述的催化剂为乙基二胺、N,N'
‑
二甲基苯胺或辛酸亚锡中的至少一种。
[0012]具体的，所述的化学发泡剂为水，同时发挥链增长剂的作用。
[0013]优选的，所述的物理发泡剂为液体二氧化碳、 正戊烷、环戊烷、异戊烷、二氯一氟乙烷、石油醚或液化石油气中的至少一种。
[0014]优选的，所述交联剂为季戊四醇一丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇、三羟甲基丙烷、三羟甲基丙烷甲基丙烯酸酯、新戊二醇或新戊二醇二丙烯酸酯中的至少一种。
[0015]优选的，所述的其它助剂包括泡沫稳定剂、抗氧化剂和阻燃剂。
[0016]其中，所述的泡沫稳定剂为SD
‑
611、T9、T12、A1、A33、A225、CGY
‑
5硅油、CGY
‑
1硅油、有机硅泡沫稳定剂PF
‑
802、SILBYK
‑
9230、6237、9231中的至少一种。
[0017]泡沫稳定剂SD
‑
611、 SD
‑
102为思德公司生产，泡沫稳定剂T9、T12、A1、A33、A225为科晟达公司生产， CGY
‑
5硅油、CGY
‑
1硅油，有机硅泡沫稳定剂PF
‑
802为晨化公司生产，泡沫稳定剂SILBYK
‑
9230、6237、9231为德国毕克化学公司生产。
[0018]其中，阻燃剂为三聚氰胺磷酸盐MELAPUR 200、间苯二酚双（二苯磷酸酯）、三聚氰胺磷酸盐MELAPUR MP、磷系阻燃剂Doher
‑
6202、磷系阻燃剂Doher
‑
6202、磷系阻燃剂Doher
‑
601、Doher
‑
601R中的至少一种。
[0019]其中，抗氧化剂为四[β
‑
(3, 5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸]季戊四醇酯（抗氧剂1010）、β
‑
(3, 5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酸正十八碳醇酯（抗氧剂1076）、三(2, 4
‑
二叔丁基苯基)亚磷酸酯（抗氧剂168）、2, 6
ꢀ‑‑ꢀ
二叔丁基
‑4‑
甲基苯酚（抗氧剂264）、N, N'
‑
双
‑
(3
‑
(3,5
‑
二叔丁基
‑4‑
羟基苯基)丙酰基)己二胺（抗氧剂1098）、2, 2'
‑
亚甲基双(4
‑
甲基
‑6‑
叔丁基苯酚)（抗氧剂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，其特征在于：由下述重量配比的成分组成：多异氰酸酯10～50份、扩链剂20～60份、催化剂0.05～1.5份、化学发泡剂1～4份、物理发泡剂1.0～8.0份、交联剂0.5～3份、其它助剂2～20份。2.根据权利要求1所述的超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，其特征在于：由下述重量配比的成分组成：多异氰酸酯20～40份、扩链剂30～50份、催化剂0.1～1份、化学发泡剂2～4份、物理发泡剂3.0～6.0份、交联剂1～2.5份、其它助剂5～15份。3.如权利要求1或2所述的超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，其特征在于：所述的多异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯或二苯基甲烷二异氰酸酯、改性二苯基甲烷二异氰酸酯中的至少一种。4.如权利要求1～3任一项所述的超疏水超亲油聚氨酯海绵高分子材料及其制备方法，其特征在于：所述的扩链剂包括主扩链剂和次扩链剂；所述的主...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾黎斌，齐维超，
申请(专利权)人：扬州中天海绵有限公司，
类型：发明
国别省市：