[发明专利]一种高分子材料及其制备方法和在除油中的应用

说明书

技术领域

本发明涉及对含油废水的除油技术，具体涉及一种用作除油聚结材料的 高分子材料，该高分子材料的制备方法以及使用该高分子材料进行除油的方 法。

背景技术

含油废水是指含有脂及各种油类的废水，伴随着各种生活生产活动而产 生，如石化冷凝水、湿法冶金中的萃取余液、轮船压舱水和食品工业废水等。 含油废水如果不加以处理直接排入河流、湖泊会污染水体，影响水生生物生 存，影响自然景观，用于农业灌溉则会堵塞土壤空隙，妨碍农作物生长，石 油中的致癌烃还会通过鱼、贝的富集通过食物链危害人体健康。

常见的除油方法有膜过滤法、气浮法、生物法、吸附法及聚结法等。膜 过滤法需要较大的水压，因而设备和基建成本较高；气浮法和生物法在处理 过程中会产生二次污染，还需要后续工艺，且出水中油含量仍相对较高；吸 附法的典型代表是活性炭吸附，虽然吸油效果良好，但达到饱和吸附量后必 须再生，要使用蒸汽通过活性炭吸附层将油洗脱下来，不但再生过程繁琐， 而且洗脱后得到的含油浓度较高的废水依然无法直接利用，排放仍会造成危 害；聚结法是利用油水两相对聚结材料亲和力的差异来进行分离的方法，含 油废水通过聚结材料时，油粒被聚集材料捕获滞留于材料表面和孔隙内形成 油膜，当油膜增大到一定厚度时，在水力和浮力作用下油膜脱落，合并聚结 成较大的油粒，利用油的密度比水小，以重力分离法将油粒从水中分离出来。

聚结法的关键是聚结材料，如聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)，但聚丙 烯往往被制成丙纶纤维，聚氯乙烯受聚合工艺的制约粒子的很细小呈粉末 状，这些聚结材料使用时需要较高压力或专用构件，操作繁琐，除油效果不 佳。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种高分子材料，使用其进行吸附除油操作 简单，除油率高。本发明还提供了由该高分子材料的制备方法以及使用该高 分子材料对含油污水进行除油的方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种高分子材料，由母体聚合物和位于母体聚合物上的亲水基团构成；

所述母体聚合物为含-C＝C-的有机化合物与含-C＝C-…-C＝C-的有机化 合物聚合而成，所述含-C＝C-的有机化合物中C的数量为2～10；所述含 -C＝C-…-C＝C-的有机化合物中C的数量为4～15；

所述亲水基团为磺酸基、氰基、叔胺基、季铵基或羟基中的一种或几种。

作为优选，所述含-C＝C-的有机化合物为乙烯、丙烯、丁烯、戊稀、己 稀、异丁烯、异戊稀、异己烯、苯乙烯、甲基苯乙烯、丙烯酸，丙烯酸甲酯， 甲基丙烯酸，甲基丙烯酸甲酯中的一种或几种。

作为优选，所述含-C＝C-…-C＝C-的有机化合物为二丁烯，二戊烯，异 戊二烯，二己烯，异己二烯，二乙烯苯，双戊烯，二乙二醇二乙烯基醚，别 罗勒烯中的一种或几种。

一种所述高分子材料的制备方法，包括以下步骤：

a、将包含水、分散剂和助分散剂的水相和包含所述-C＝C-的有机化合物、 含-C＝C-的有机化合物和引发剂的油相混合，进行悬浮聚合，制成母体聚合 物，

所述水相含有的重量比成分为水∶分散剂∶助分散剂＝800～1000∶0.5～ 3.0∶0.05～0.2，所述油相含有的重量比成分为含-C＝C-的有机化合物∶含 -C＝C-的有机化合物∶引发剂＝0.75～0.98∶0.02～0.25∶0.003～0.01，油相与 水相的重量比为1∶4～6；

b、对步骤a的母体聚合物使用胺化剂进行胺化或用磺化剂进行磺化；

c、将步骤b的产物置于用有机溶剂溶解烯腈类化合物而成的溶液进行 二次聚合，溶液中烯腈类化合物的浓度为0.2wt％～15wt％，步骤b的产物与 烯腈类化合物的重量比为1∶3～6，

所述烯腈类化合物为C数为3～8的脂肪族烯腈，C数≤8的芳香族烯 腈化合物或C数≤8的杂芳族烯腈化合物中的一种或几种，所述有机溶剂为 C数为4～16的脂肪烃、C数≤16的芳香烃、C数≤16的杂芳香烃、工业溶 剂油中的一种或几种；

d、向步骤c的产物中加入质量是其3倍～6倍的卤代烃进行蒸煮，所述 卤代烃为C数为1～10的卤代脂肪烃、C数≤10的卤代芳香烃或C数≤10 的卤代杂芳烃中的一种或几种。