一種高倍吸油凝膠材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于吸油材料領(lǐng)域，具體涉及一種高倍吸油凝膠材料以及這種材料的制備 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，隨著人類活動的日益頻繁，由油田泄漏、油船漏油、輸油管路破裂等一系 列事故及含油廢水的排放造成了河流、海洋的嚴重污染，帶來了不可估量的生態(tài)災難和經(jīng) 濟損失，例如美國墨西哥灣和我國渤海灣漏油事件。不解決這些問題，勢必將造成更大的破 壞。國內(nèi)外解決溢油最常見的方法是采用吸油材料進行吸附。然而，傳統(tǒng)吸油材料主要依靠 物理吸附作用將油吸附于材料表面或者內(nèi)部毛細管內(nèi)，吸油效果并不理想。表現(xiàn)為：（1)吸 油量不大，吸油倍率較小；（2)油水選擇性不高，往往吸油的同時也吸水；（3)吸油后保油性 差，稍加壓就會重新漏油。這無疑限制了其在油水混合體系中的應用，無法滿足廢油回收和 環(huán)境治理的要求。因此，亟待開發(fā)高性能的合成吸油材料。如申請?zhí)枮镃N200910060231.0 的發(fā)明專利公開了一種高吸油聚氨酯泡沫，該高吸油聚氨酯泡沫可用于存在于水面、地面 或其它物體表面的各種油品（原油、機油、柴油、汽油、煤油等）、各種油溶性有機化合物 (苯、甲苯、二甲苯、氯仿、硝基苯、氯苯等）的吸附回收。但該專利吸油倍率不高(低于30g/ g)，保油性能及對于溢油事故中常見的原油吸附(所有油品中最難吸附）均未見報導。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有吸油材料吸油倍率較低、保油性差、吸水倍率高等 問題，提供一種具有無毒、無污染、吸油倍率高、保油性好、吸水倍率低、可現(xiàn)場成型等優(yōu)點 的高倍吸油凝膠材料。
[0004] 本發(fā)明的目的可以通過以下措施達到： 一種高倍吸油凝膠材料，該高倍吸油凝膠材料以羥值為30-80mgK0H/g聚醚多元醇100 份、多異氰酸酯20-80份、復合催化劑0. 05-1. 5份、泡沫穩(wěn)定劑0. 3-2份、有機低分子凝膠 2-20份、去離子水1-4份和發(fā)泡劑1-20份。該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為60-100g/ g，保油率大于90%。
[0005] 本發(fā)明中的聚醚多元醇為三官能度高活性聚醚多元醇。
[0006] 本發(fā)明中的異氰酸酯為芳香族多異氰酸酯，優(yōu)選甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯 的指數(shù)在〇. 60-1. 20范圍內(nèi)。
[0007] 本發(fā)明中的復合催化劑為二月桂酸二丁基錫或辛酸亞錫與三乙烯二胺組成。
[0008] 本發(fā)明中的泡沫穩(wěn)定劑為聚醚改性有機硅表面活性劑。
[0009] 本發(fā)明中的有機低分子凝膠為羥基硬酯酸、脂肪酸鋅、硬脂酸鋅、芐叉山梨糖醇中 一種。
[0010] 本發(fā)明中的發(fā)泡劑為液態(tài)二氧化碳、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷中一種。
[0011] 本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料的制備方法，具體包括以下步驟： 將聚醚多元醇、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑室溫下 攪拌均勻，迅速加入多異氰酸酯，快速攪拌5~20s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在 20°C~30°C下熟化1~4小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0012] 本發(fā)明的有益效果： 1、本發(fā)明的聚氨酯高倍吸油凝膠材料以有機低分子凝膠與聚氨酯吸油泡沫形成有機 結(jié)合體，既能通過聚氨酯泡沫分子間的物理凝聚力形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)吸附溢油，也能通過有 機低分子凝膠溶脹吸附溢油，具有吸油倍率高、保油性能好等優(yōu)點，吸原油倍率為60-100g/ g，保油率大于90%，遠超過國內(nèi)外市場現(xiàn)有的吸原油倍率低于10倍的吸油材料，具有很好 的應用價值和推廣前景。
[0013] 2、本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料具有無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場發(fā)泡等優(yōu)點。
[0014] 3、本發(fā)明的高倍吸油凝膠材料成型工藝簡單，投資少，生產(chǎn)效率高，尤其適合江河 湖海水面溢油應急處理。
【具體實施方式】
[0015] 以下結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步說明，但下述內(nèi)容并不是對本發(fā)明的限制。
[0016] 各例所得聚氨酯高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率測試方法如下： 按JTT 560-2004 "船用吸油氈"進行測試。將試樣切成30X 30X5mm的薄片，稱其質(zhì) 量；將薄片在室溫條件下分別浸入不同油品中，5 min后取出，置于金屬網(wǎng)上滴淌5 min后 迅速稱量。吸油倍數(shù)按照下式計算：
保油率也是按JTT 560-2004 "船用吸油氈"進行測試。
[0017] 實施例1 首先稱取羥值為36mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 05份、三乙烯二胺0. 2 份、聚醚改性有機硅表面活性劑0. 8份、羥基硬酯酸3份、去離子水1. 5份和環(huán)戊烷6份，攪 拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在20°C 下熟化2小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0018] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為52g/g，保油率93%。
[0019] 實施例2 首先稱取羥值為58mgK0H/g的聚醚多元醇100份、二月桂酸二丁基錫0. 2份、三乙烯 二胺〇. 4份、聚醚改性有機硅表面活性劑0. 5份、硬脂酸鋅8份、去離子水3份和正戊烷16 份，攪拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯34份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫 在20°C下熟化2小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0020] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為69g/g，保油率92%。
[0021] 實施例3 首先稱取羥值為88mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 3份、三乙烯二胺0. 4份、 聚醚改性有機硅表面活性劑1. 5份、芐叉山梨糖醇18份、去離子水4份和異戊烷19份，攪 拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在20°C 下熟化2小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0022] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為92g/g，保油率90%。
[0023] 對比例1 對比例按照市場上常用的聚氨酯吸油泡沫配方工藝進行制備，具體過程如下： 首先稱取羥值為56mgK0H/g的聚醚多元醇100份、辛酸亞錫0. 1份、三乙烯二胺0. 3份、 聚醚改性有機硅表面活性劑0. 6份、去離子水2份和環(huán)戊烷8份，攪拌均勻，加入甲苯二異 氰酸酯29份，攪拌均勻，加入甲苯二異氰酸酯27份，快速攪拌7s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā) 泡；泡沫在20°C下熟化2小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
[0024] 其性能如下：該高倍吸油凝膠材料的吸原油倍率為38g/g，保油率85%。
【主權(quán)項】
1. 一種高倍吸油凝膠材料，其特征在于通過以下質(zhì)量份的組分聚合反應制備得到：羥 值為30-80mgK0H/g聚醚多元醇100份、多異氰酸酯20-80份、復合催化劑0. 05-1. 5份、泡 沫穩(wěn)定劑〇. 3-2份、有機低分子凝膠2-20份、去離子水1-4份和發(fā)泡劑1-20份，該高倍吸 油凝膠材料吸原油倍率為60-100g/g，保油率大于90%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述聚醚多元醇為三官能度 高活性聚醚多元醇。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述多異氰酸酯為芳香族多 異氰酸酯，優(yōu)選甲苯二異氰酸酯，其中異氰酸酯的指數(shù)在〇. 60-1. 20范圍內(nèi)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述復合催化劑為二月桂酸 二丁基錫或辛酸亞錫與三乙烯二胺組成。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述泡沫穩(wěn)定劑為聚醚改性 有機硅表面活性劑。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述有機低分子凝膠為羥基 硬酯酸、脂肪酸鋅、硬脂酸鋅、芐叉山梨糖醇中一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料，其特征在于所述發(fā)泡劑為液態(tài)二氧化 碳、環(huán)戊烷、正戊烷、異戊烷中一種。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高倍吸油凝膠材料的聚合方法，其特征在于該方法具體包括 以下步驟： 將聚醚多元醇、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑室溫下 攪拌均勻，迅速加入多異氰酸酯，快速攪拌5~20s，立即倒入發(fā)泡模具進行發(fā)泡；泡沫在 20°C~30°C下熟化1~4小時脫模，即得到高倍吸油凝膠材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高倍吸油凝膠材料，該高倍吸油凝膠材料以聚醚多元醇、復合催化劑、泡沫穩(wěn)定劑、有機低分子凝膠、去離子水、發(fā)泡劑為原料，通過一步法聚合反應得到高倍吸油凝膠材料；該高倍吸油凝膠材料吸原油倍率為60-100g/g，保油率大于90%，具有吸油倍率高、保油性能好、無毒、無污染、成本低、可現(xiàn)場發(fā)泡等優(yōu)點，可用于水面溢油的吸附，尤其適合江河湖海水面溢油應急處理。
【IPC分類】C08G101/00, C08G18/76, C08J9/14, C08G18/66, C08K5/098, C08G18/48
【公開號】CN105315431
【申請?zhí)枴緾N201410365720
【發(fā)明人】杜峰
【申請人】江蘇瑞豐科技實業(yè)有限公司
【公開日】2016年2月10日
【申請日】2014年7月29日