【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料领域，尤其涉及一种pet（聚对苯二甲酸乙二醇酯）基多孔材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、多孔材料由于其高度互联的孔道能够广泛应用于各种领域。在工业规模上，多孔材料常被用作吸附剂、过滤材料和催化剂载体等，具有广泛的应用场景。聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）是目前世界上产量最高的塑料之一，2020年pet的全球产能达到1.06亿吨/年，产量约7820万吨。尽管pet是回收利用最多的塑料之一，但是整体回收率仍然低于30%，且回收的pet大量被降级回收，利用一次以后即被当成废弃物，或被直接填埋、焚烧，成为塑料污染的重要组成部分。因此，开发一种以废旧pet为原料来制备多孔材料的方法，将为pet的回收利用及升值再造提供一条新的方案。
2、pet可以通过静电纺丝、溶剂诱导沉淀等方法回收利用，应用于吸油、隔音、隔热或者海水淡化等领域。li等人在《super hydrophilic poly(ethylene terephthalate)(pet)/poly(vinyl alcohol) (pva) composite fibrous mats with improvedmechanicalproperties prepared via electrospinning process》中采用静电纺丝工艺制备了不同pva含量的pet/聚乙烯醇（pva）复合纤维毡，用于油水分离。静电纺丝工艺对环境要求较高，不同的环境条件，如湿度和温度对静电纺丝所得的pet纤维毯的三维结构影响较大，造成纤维毯的产品性能不稳定。m
3、因此，有必要以pet为原料开发一种新型pet基高效多孔材料及其制备工艺。
技术实现思路
1、有鉴于此，为了解决上述问题，本专利技术的主要目的在于提供一种以pet材料为原料制备的pet基多孔材料及其制备方法和应用。所述pet基多孔材料利用多异氰酸酯的多官能团部分交联pet和聚乙二醇（peg）。利用pet与peg的热力学不相容性调控pet基多孔材料的性质。最后在冷冻干燥的条件下形成相互连通的微米级孔道。所述pet基多孔材料具有高孔隙率及高吸油特性。
2、为了达到上述目的，本专利技术第一方面提供一种pet基多孔材料，是以pet链段为主体的三维多孔结构，主要包括所述pet链段和peg链段，所述pet链段与peg链段通过氨基甲酸酯键共价键交联。由于所述pet基多孔材料中的pet链段间和peg链段间能够发生微相分离，有利于形成三维多孔结构。
3、本专利技术第二方面提供一种pet基多孔材料的制备方法，其特征在于：以pet材料和peg为原料，在有机溶剂、交联剂和催化剂的存在下发生交联反应，经冷冻干燥处理，制得所述pet基多孔材料。
4、其中，所述交联反应温度优选40℃～50℃；反应时间优选1～3 h。
5、所述冷冻干燥处理过程中脱除pet链段间和peg链段间的有机溶剂形成相互连通的微孔孔道，进而形成微孔结构。
6、优选地，所述pet材料、peg、交联剂、催化剂及有机溶剂的质量比为80～98 : 2～20 : 2～20 :0.05～0.2 : 1000～8000。
7、本专利技术第三方面还提供一种上述pet基多孔材料在油水分离领域中的应用。由于其良好的疏水性及在材料内部存在的相互连通的微米级孔道，该材料可以作为油类的吸附材料或者过滤材料，起到油水分离的作用。
8、本专利技术提供的上述pet基多孔材料以疏水性的pet链段为主体的三维多孔结构，其中具有柔性的peg链段与刚性pet链段通过氨基甲酸酯键共价键相交联，并通过冷冻干燥法形成稳定的三维多孔结构；如此，所述pet基多孔材料为具有一定的抗压缩性能及较高的吸油能力的海绵材料。
9、本专利技术提供的上述pet基多孔材料的制备方法，以pet材料和peg为原料，多异氰酸酯作为交联剂，通过一步反应即可将柔性的peg高分子链和刚性的pet高分子链化学交联，从而赋予pet良好的力学性能；交联高分子在采用冷冻干燥法脱除溶剂后，即可形成稳定的三维多孔结构；如此，上述方法和同类pet基吸油多孔材料方法相比，制作简单，易于操作，利于工业化生产。
10、经检测，本专利技术提供的上述pet基多孔材料或者由上述制备方法制得的pet基多孔材料的孔隙率可达88.3～96.2%、比表面积1.03～3.14 g/m2、吸油率15～30 g/g。
11、因此，所述pet基多孔材料具有孔隙率高、吸油容量大的特点，能够从水环境中快速、大量地吸附油相组分。同时其较低的密度赋予了其较高的吸油容量，且其良好的压缩性能使得其在吸附完成后通过萃取或挤压等方式回收吸收的油品。该制作方法原料成本低廉，过程简单易控，在日常污水处理、泄油事故及其他环境污染事故的应急处理中具备较强的应用潜力。
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1.一种PET基多孔材料，其特征在于，以PET链段为主体的三维多孔结构，主要包括所述PET链段和PEG链段，所述PET链段与PEG链段通过氨基甲酸酯键共价键交联；
2.一种权利要求1所述的PET基多孔材料的制备方法，包括：以PET材料和PEG为原料，在有机溶剂、交联剂和催化剂的作用下发生交联反应，经冷冻干燥处理，制得所述PET基多孔材料；
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述PET材料、PEG及交联剂的质量比为80～98 : 2～20 : 2～20。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述PET材料、PEG、交联剂、催化剂及有机溶剂的质量比为80～98 : 2～20 : 2～20 : 0.05～0.2 : 1000～8000。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述PET材料、PEG、交联剂、催化剂及有机溶剂的质量比为90～95 : 5～10 : 5～20 : 0.05～0.1 : 1600～6400。
6. 根据权利要求2～5任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述PET材料
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述原料预混液的形成方法包括：先将所述PET材料、PEG、交联剂、催化剂分别溶解在所述有机溶剂中，分别得到PET材料溶液、PEG溶液、交联剂溶液、催化剂溶液；再将所述PET材料溶液和PEG溶液混合均匀，然后加入所述交联剂溶液及催化剂溶剂，进行共混，得到所述原料预混液。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述冷冻干燥处理的方法包括：将所述PET基的交联高分子溶液装入模具中，并置于冰箱中进行冷冻处理，再采用真空干燥机进行干燥处理，然后在常压下干燥，脱模制得PET基多孔材料；
9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述PET材料的原料包括聚对苯二甲酸乙二醇酯颗粒、废弃PET瓶、PET包装材料、废弃聚酯及涤纶涤棉类纺织品中的一种或多种的组合，所述多异氰酸酯为二异氰酸酯、三异氰酸酯或四异氰酸酯，所述有机溶剂为苯酚、二氯甲烷、三氯甲烷、邻氯苯酚、四氯乙烯、六氟异丙醇、三氟乙酸或其中任意组合溶液，所述催化剂为二月桂酸二丁基锡、辛酸亚锡或二醋酸二丁基锡；
10.一种权利要求1所述的PET基多孔材料在油水分离领域中的应用；
...【技术特征摘要】
1.一种pet基多孔材料，其特征在于，以pet链段为主体的三维多孔结构，主要包括所述pet链段和peg链段，所述pet链段与peg链段通过氨基甲酸酯键共价键交联；
2.一种权利要求1所述的pet基多孔材料的制备方法，包括：以pet材料和peg为原料，在有机溶剂、交联剂和催化剂的作用下发生交联反应，经冷冻干燥处理，制得所述pet基多孔材料；
3. 根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述pet材料、peg及交联剂的质量比为80～98 : 2～20 : 2～20。
4. 根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述pet材料、peg、交联剂、催化剂及有机溶剂的质量比为80～98 : 2～20 : 2～20 : 0.05～0.2 : 1000～8000。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述pet材料、peg、交联剂、催化剂及有机溶剂的质量比为90～95 : 5～10 : 5～20 : 0.05～0.1 : 1600～6400。
6. 根据权利要求2～5任一项所述的制备方法，其特征在于，将所述pet材料、peg、交联剂和催化剂溶解在所述有机溶剂中，并均匀混合形成原料预混液；所述原料预混液在40～50℃反应1～3 h，得到...
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