本发明专利技术提供了一种改性聚合物泡沫材料及其制备方法，该方法在脱水剂和酰化催化剂的存在下，将C1~C22脂肪族一元酰氯或C7~C20芳香族一元酰氯与表观密度为0.04g/cm3~0.09g/cm3且吸水率为1800%~2800%的聚乙烯醇缩醛泡沫材料在有机溶剂中于25℃~150℃进行取代反应，反应1小时~170小时后，得到改性聚合物泡沫材料。本发明专利技术控制上述温度和时间等反应条件，使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的羟基被完全取代而明显降低其亲水性，赋予其亲油性；所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料具有良好的力学性能，能确保其开孔结构经上述条件的改性后得以保持，使所述改性聚合物泡沫材料吸油快速且吸油量大，具有较高的应用价值。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高分子材料
，特别涉及。
技术介绍
近年来，随着经济的快速发展，漏油事件频发，大量的有机碳氢化合物流入水体， 给海洋的生态环境和人类的生存环境造成了严重危害，因此，如何及时处理这些污染物成为紧迫的问题。目前，一些类型的材料如包括Naclo生产的Corexit 9500和Corexit 9527 等的分散剂、沉降剂、胶凝剂、燃烧剂、生物降解剂和吸油剂等，已应用于水中的这些污染物的处理。其中，由于吸油剂或吸油材料能将油从水中收集起来并分离，它的应用引起了人们的广泛关注。按照组成和来源，吸油材料可以分为无机吸油材料、天然吸油材料和合成高分子吸油材料。其中，无机吸油材料如粘土和沸石等，本身不具有吸油性能或吸油性能很弱 (M. O. Adebajo, R. L. Frost, et al. Journal of Porous Materials 10:159-170,2003),虽然可以在无机材料表面接上疏水基以改善其吸油性能，但对于凝胶型和多孔型无机吸油材料，其吸油量较低(O.K. Karakasi，A. Moutsatsou. Fuel 89 (2010) 3966-3970)。天然高分子材料如玉米杆(M. Husseien, A. A. Amer, et al. J. Anal. Appl. Pyrolysis 86 (2009) 360-363)、棉花、木棉纤维、乳草(R. S. Rengasamy, D. Das, et al. Journal of Hazardous Materials 186 (2011)526-532)等，由于具有可再生、来源广泛和富含反应官能团等特点， 能通过表面疏水修饰而具有一定的吸油性能，但仍存在吸油量不高的问题(G Deschamps, et al. Environ. Sci. Technol. 2003. 37. 1013-1015)，同时其可生物降解的特性使得这类材料难以作为预防材料长时间忙存备用(D. Ceylan, S. Dogu, et al. Environ. Sci. Technol,43 (2009)，3846-3852)。常见的合成高分子吸油材料主要是吸油树脂，如凝胶型吸油树脂，其通常是由长链丙烯酸酯与像二乙烯基苯(DVB)似的二烯共聚交联得到的产物(Xiao-Ming Zhou, Cheng Zhi Chuai, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 115 (2010), 3321-3325)，具有较好的疏水性能和吸附性能，但吸油速率低，难以应对突发事件的需求。而疏水型聚合物无纺材料可以弥补上述凝胶型吸油树脂低吸油速率的不足，如目前已经市场化的包括吸油棉、吸油垫和吸油索等的聚丙烯基吸油材料，根据无纺纤维的直径、孔洞大小以及油品性质不同，其一般可以在几分钟到几十分钟就能快速达到吸收饱和， 但是，这类聚丙烯基吸油材料在吸收量上仍较低，一般不会高于15g/g，这在很大程度上限制了其应用。
技术实现思路
为了解决以上技术问题，本专利技术提供，该方法制备的改性聚合物泡沫材料具有高吸油速率和高吸油量，应用价值较大。本专利技术提供一种改性聚合物泡沫材料的制备方法，包括以下步骤在脱水剂和酰化催化剂的存在下，将聚乙烯醇缩醛泡沫材料与酰氯在有机溶剂中于25°C 150°C进行取代反应，反应I小时 170小时后，得到改性聚合物泡沫材料；所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度为O. 04g/cnT0. 09g/cm3，且吸水率为18009^2800% ;所述酰氯为C广C22脂肪族一元酰氯或CfC2tl芳香族一元酰氯。优选的，所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料与酰氯的质量比为2 :5 20。优选的，所述酰化催化剂为吡啶、4-二甲氨基吡啶、二乙胺或三乙胺。优选的，所述酰化催化剂与聚乙烯醇缩醛泡沫材料的质量比为O. 2、. 8:2。优选的，所述脱水剂为4A级分子筛、硅胶、无水硫酸镁、无水硫酸钙或无水硫酸钠。 优选的，所述脱水剂与聚乙烯醇缩醛泡沫材料的质量比为8 15:2。优选的，所述有机溶剂为二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈和N-甲基吡咯烷酮中的一种或几种。优选的，所述有机溶剂为甲苯、二甲苯、氯苯和四氯化碳中的一种或几种。优选的，所述有机溶剂的体积与聚乙烯醇缩醛泡沫材料的质量之比为(8(Γ150)mL:2g。本专利技术还提供一种由上文所述的制备方法制得的改性聚合物泡沫材料。与现有技术相比，本专利技术将C广C22脂肪族一元酰氯或CfC2tl芳香族一元酰氯、脱水剂、酰化催化剂、有机溶剂与表观密度为O. 04g/cnT0. 09g/cm3且吸水率为1800°/Γ2800%的聚乙烯醇缩醛泡沫材料混合，在温度为25°C 150°C的条件下发生取代反应，反应I小时"170小时后，得到改性聚合物泡沫材料。本专利技术以表观密度为O. 04g/cnT0. 09g/cm3且吸水率为1800°/Γ2800%的聚乙烯醇缩醛泡沫材料为前体，以有机溶剂为反应介质，在脱水剂和酰化催化剂的作用下，以C广C22脂肪族一元酰氯或C广C2tl芳香族一元酰氯为改性试剂，对所述前体进行疏水改性，本专利技术控制上述温度和时间等反应条件，使聚乙烯醇缩醛泡沫材料中的羟基被完全取代而明显降低其亲水性，赋予其亲油性；同时，所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料本身具有良好的力学性能，能确保其开孔结构经上述条件的改性后得以保持，上述改性试剂与前体等共同作用，从而使制得的改性聚合物泡沫材料具有快速和高效的吸油特点。实验结果表明，本专利技术提供的方法制备的改性聚合物泡沫材料达到油品饱和吸收的时间可仅需2s，吸收倍率一般在20g/g以上。具体实施例方式为了进一步理解本专利技术，下面结合实施例对本专利技术优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本专利技术的特征和优点，而不是对本专利技术权利要求的限制。本专利技术提供了一种改性聚合物泡沫材料的制备方法，包括以下步骤在脱水剂和酰化催化剂的存在下，将聚乙烯醇缩醛泡沫材料与酰氯在有机溶剂中于25°C 150°C进行取代反应，反应I小时 170小时后，得到改性聚合物泡沫材料；所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度为O. 04g/cnT0. 09g/cm3，且吸水率为18009^2800% ;所述酰氯为C广C22脂肪族一元酰氯或CfC2tl芳香族一元酰氯。本专利技术将聚乙烯醇缩醛泡沫材料、酰氯、脱水剂、酰化催化剂和有机溶剂在反应器中混合后进行取代反应，反应的温度为25°C 150°C，反应的时间为I小时 170小时，得到改性聚合物泡沫材料。本专利技术以聚乙 烯醇缩醛泡沫材料为前体，其是聚乙烯醇溶液在成孔剂、乳化剂和交联剂共同作用下得到的具有大量孔结构的聚合物材料，其中，所述交联剂可以为甲醛、多聚甲醛和二醛中的一种或几种，也可以为表氯醇、二元酸、二元酸酐、多元酸、多元酸酐、二元异氰酸酯或多元异氰酸酯等能与羟基反应的双官能团或多官能团化合物；所述聚乙烯醇中具有强亲核作用的羟基上的氧在酸催化下进攻醛羰基，形成不稳定的半缩醛，其再进一步与相邻的醇作用形成缩醛。在本专利技术中，所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料为开孔型材料，表观密度为0.04g/ cnTO. 09g/cm3,且吸水率为1800°/Γ2800%，具有良好的本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改性聚合物泡沫材料的制备方法，包括以下步骤：在脱水剂和酰化催化剂的存在下，将聚乙烯醇缩醛泡沫材料与酰氯在有机溶剂中于25℃~150℃进行取代反应，反应1小时~170小时后，得到改性聚合物泡沫材料；所述聚乙烯醇缩醛泡沫材料的表观密度为0.04g/cm3~0.09g/cm3，且吸水率为1800%~2800%；所述酰氯为C1~C22脂肪族一元酰氯或C7~C20芳香族一元酰氯。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：潘艳雄，姬相玲，王伟财，彭超，石凯，罗云霞，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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