【技术实现步骤摘要】
本申请涉及吸油剂的，更具体地说，它涉及一种开孔聚合物泡沫及其制备方法。
技术介绍
1、近年来，近岸石油泄漏情况的不断发生和工业废油的排放给生态环境造成了严重的污染，解决溢油问题已成为环境保护和可持续发展的当务之急。目前，人们已经探索了多种清洁方法，典型的清洁方法包括现场焚烧、围油栏、生物修复、分散剂和吸油剂。在多种清洁方法中，开孔聚合物泡沫作为吸油剂已被证明是解决这一问题的最优解决方案。随着研究的不断深入，人们开发了多种不同类型的开孔聚合物泡沫，其中以聚丙烯(pp)泡沫的应用最为常见。
2、并且为了进一步改善pp泡沫的压缩回弹性和吸油性能，研究者们多将其与不同物质共混搭配使用，例如mi等人利用双螺杆挤出和超临界二氧化碳发泡，将纳米级聚四氟乙烯颗粒与pp共混，制成pp/ptfe复合泡沫，其具有较优的吸油性能；zhao等人通过聚合物共混和后续的发泡工艺，开发出了超疏水pp/cnt/山梨糖醇衍生物纳米复合开孔泡沫，其具有优异的吸油效率和可重复使用性。
3、然而，上述技术方案中的聚四氟乙烯颗粒和碳纳米管的成本过高，使得它们不适合广泛应用于工业生产中。并且，pp采用的是传统的线性聚丙烯，线性聚丙烯存在发泡区间有限，熔体强度受温度影响较大等问题，影响了开孔聚合物泡沫的膨胀比，从而使得开孔聚合物泡沫的吸油性能还有进一步提升的空间。此外，线性聚丙烯往往会产生孔径较大(大于250um)的泡孔，不利于实现有效的油水选择性。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题，本申请提供一种
2、第一方面，本申请提供的一种开孔聚合物泡沫，采用如下的技术方案：
3、一种开孔聚合物泡沫，所用原料包括重量比为(6-9):(1-4)的高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体。
4、通过采用上述技术方案，本申请将高熔体强度聚丙烯作为开孔聚合物泡沫的原料，相较于传统的线性聚丙烯，高熔体强度聚丙烯具有更大的发泡空间和更高的熔体强度，对于温度波动的敏感性也更低，在发泡时不易形成大孔径泡沫，能够有效提升泡沫的发泡倍率并降低孔径；同时本申请还向原料中加入了聚烯烃弹性体，利用其密度小、柔韧性佳、且发泡时与高熔体强度聚丙烯的熔体强度差异较大的特点，使得共聚物中的泡孔形貌更具无规性，增加了聚合物泡沫的开孔含量，降低了泡孔直径，增强了压缩回弹性，从而使聚合物泡沫具有较强的吸油能力以及循环吸油能力。并且，本申请的聚烯烃弹性体为乙烯和任一α-烯烃(通常为1-丁烯和1-辛烯)的无规共聚物，相比于其他弹性体，该无规共聚物与高熔体强度聚丙烯的相容性更佳、结合度更好。
5、优选的，所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为(6-7):(3-4)。
6、优选的，所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为7:3。
7、通过上述技术方案，随着体系内聚烯烃弹性体含量的增加，开孔聚合物泡沫的开孔含量逐渐增加，吸油能力和回弹性能也会逐步增强，但聚烯烃弹性体的比例过高会导致制得的泡沫结构的机械稳定性变差，在重复利用中会出现易破碎的问题，无法进行循环吸油，重复利用性较差，由此，本申请进一步限定了高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比范围为(6-7):(3-4)，能够使得最终制得的开孔聚合物泡沫产物既具有良好的吸油性能和回弹性能，又具有良好的机械稳定性和重复吸油能力，并且根据进一步的实验数据可得，当高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为7:3时，开孔聚合物泡沫具有最佳的泡孔直径和机械稳定性最优的开孔结构。
8、优选的，所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
9、优选的，所述乙烯-辛烯共聚物的辛烯摩尔插入率为10.48-18.55％，熔融指数为1.0g/min。
10、优选的，所述乙烯-辛烯共聚物辛烯摩尔插入率为18.55％。
11、通过采用上述技术方案，本申请利用了乙烯-辛烯共聚物作为聚烯烃弹性体，相较于其他的α-烯烃，1-辛烯具有较为适中的链长，乙烯-辛烯共聚物的结晶度也较为合适，乙烯-辛烯共聚物与高熔体强度聚丙烯的相容性更佳，进一步增强了泡沫结构的机械稳定性，提升了开孔聚合物泡沫的膨胀比。
12、并且，本申请进一步优化了乙烯-辛烯共聚物的辛烯摩尔插入率，使得乙烯-辛烯共聚物具有更高的开孔含量，更小的泡孔结构和更窄的泡孔分布。其中随着辛烯含量的提高，乙烯-辛烯共聚物中乙烯均聚段的比例会随之减小，共聚物的结晶度降低，整体规整度下降，无定形相的含量增加，有利于提高发泡时超临界流体在乙烯-辛烯共聚物中的溶解度，同时较低的结晶度降低了超临界流体在发泡时离开乙烯-辛烯共聚物基体受到的阻碍，从而增强了乙烯-辛烯共聚物的发泡效果。然而，当辛烯含量过高时，由于其较弱的晶体结构、较低的压缩模量和较高的超临界流体渗透性会使得其表现出严重的收缩问题，从而影响泡孔结构的机械稳定性。根据实验数据可得当辛烯摩尔插入率为18.55％时，乙烯-辛烯共聚物具有最优发泡效果。
13、优选的，所述原料还包括丙烯-乙烯弹性体，丙烯-乙烯弹性体的用量为高熔体强度聚丙烯用量的5-8wt％。
14、通过采用上述技术方案，由于丙烯-乙烯弹性与高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体均具有较高的相容性，使得它能够进一步提升熔融共混物中各组分之间的相容性，进一步提升了聚合物泡沫的开孔含量、降低了泡孔直径，从而进一步提升了开孔聚合物泡沫的吸油性能和回弹性能。
15、第二方面，本申请提供了一种开孔聚合物泡沫的制备方法，包括以下步骤：
16、s1.聚合物薄片的制备：将所有原料熔融共混后，经过挤出，注塑，得到聚合物薄片；
17、s2.开孔聚合物泡沫的制备：将聚合物薄片置于密闭环境中，在160-180℃的温度下向密闭环境中通入超临界流体直至体系压力为10.0-20.0mpa，然后冷却至120-137℃，保温反应25-35min，之后以100-500mpa/s的卸压速率释放出超临界流体，得到开孔聚合物泡沫。
18、优选的，所述步骤s2中，体系压力为13.0mpa，冷却温度为132℃。
19、高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体均具有结晶性，故而二者的发泡过程均只能在各自结晶熔点附近进行，同温度下发泡时会出现一定的相分离现象，而为了让开孔含量与泡孔结构的机械稳定性达到平衡，通常会将发泡温度范围区间限定的非常窄(150-156℃)，在制备过程中温度稍有所变化就会使开孔聚合物泡沫的发泡效果变差，因此在实际应用中操作难度较大，并且即使精准的控制了温度，开孔聚合物泡沫的发泡效果依然较差。
20、通过采用上述技术方案，本申请将聚合物薄片置于密闭环境中，在一定温度下通入超临界流体直至体系饱和，先使聚合物中的晶区完全熔化，各组分之间充分混合，然后不即时发泡，而是将混合物冷却至一定温度并保温25-35min，以平衡各组分之间的熔体强度，极大程度的弱化了相分离所带来的负面效果，使得最终得到的开孔聚合物泡沫整体本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所用原料包括重量比为（6-9）:（1-4）的高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为（6-7）:（3-4）。
3.根据权利要求2所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为7:3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物的辛烯摩尔插入率为10.48-18.55%，熔融指数为1.0g/min。
6.根据权利要求5所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物的辛烯摩尔插入率为18.55%。
7.根据权利要求1所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述原料还包括丙烯-乙烯弹性体，丙烯-乙烯弹性体的用量为高熔体强度聚丙烯用量的5-8wt%。
8.一种权利要求1-7任一项所述的开孔聚合物泡
9.根据权利要求8所述的开孔聚合物泡沫的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，体系压力为13.0MPa，冷却温度为132℃。
...【技术特征摘要】
1.一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所用原料包括重量比为（6-9）:（1-4）的高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体。
2.根据权利要求1所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为（6-7）:（3-4）。
3.根据权利要求2所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述高熔体强度聚丙烯和聚烯烃弹性体的重量比为7:3。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述聚烯烃弹性体为乙烯-辛烯共聚物。
5.根据权利要求4所述的一种开孔聚合物泡沫，其特征在于：所述乙烯-辛烯共聚物的...
【专利技术属性】
技术研发人员：包锦标，郑晓平，李妍凝，曹鑫，周发俊，周武舜，
申请(专利权)人：宁波越微新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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