[发明专利]一种超疏水亲油聚氨酯海绵及其制备方法

说明书

本发明涉及一种超疏水亲油聚氨酯海绵及其制备方法，包括以下步骤：将聚氨酯海绵A浸泡在多巴胺溶液中，通过自聚合反应在聚氨酯海绵A表面生成聚多巴胺薄膜后清洗烘干，得到聚氨酯海绵B；将聚氨酯海绵B浸泡在改性多壁碳纳米管溶液中，通过化学沉淀法制得超疏水亲油聚氨酯海绵。本发明通过自聚合反应在普通聚氨酯海绵表面生成聚多巴胺薄膜，具有黏附性，利于改性多壁碳纳米管的化学沉淀；改性多壁碳纳米管大的比表面积和化学能使得纳米颗粒能够很好的吸附在其表面，本发明制得的改性聚氨酯海绵具有优异的疏水亲油性。

技术领域

本发明涉及海绵材料领域，具体涉及一种超疏水亲油聚氨酯海绵及其制备方法。

背景技术

随着人们对自然资源的不断利用，传统石油原料正逐渐减少，然而在原油的开采和运输过程中存在石油或其它有机物泄露和溢出到海洋环境中的情况，如果不及时清理，不仅会造成巨大的经济损失，对生态环境也会造成严重的影响。

传统去除水中泄油的方法有很多，常见的包括原位燃烧、表面撇除和吸附材料收集等，然而这些方法都有明显的缺点和局限性。原位燃烧的方法虽然能够快速处理海洋中泄油的情况，但是通过焚烧的方法处理泄油不仅是对有限自然资源的一种浪费，而且对生态环境也会造成严重的污染，尤其是对于大面积的原油泄漏的情况，当今石油资源亦不可再生，原位燃烧显然是不切实际的。表面撇除的方法比较适用于小范围的泄油情况，采用人力去对表面的泄油进行撇除，然后回收利用，但是该方法明显也存在很大的局限性，适用范围较小、工作效率太低、且耗费大量的人力财力。目前使用的吸附材料多为微孔材料，比如纤维素、沸石、活性炭等，这些材料的吸附效率低，回收性差，而且具有选择吸附性(石油主要是各种烷烃、环烷烃、芳香烃的混合物)，这使得这些吸附材料的使用受到很大的限制。

发明内容

本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种超疏水亲油聚氨酯海绵及其制备方法，解决现有技术中的吸附材料无法有效处理有机物泄露到水中的技术问题。

为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种超疏水亲油聚氨酯海绵的制备方法：

包括以下步骤：将聚氨酯海绵A浸泡在多巴胺溶液中，通过自聚合反应在聚氨酯海绵A表面生成聚多巴胺薄膜后清洗烘干，得到聚氨酯海绵B；将聚氨酯海绵B浸泡在改性多壁碳纳米管溶液中，通过化学沉淀法制得超疏水亲油聚氨酯海绵。

进一步地，多巴胺溶液是将盐酸多巴胺加入pH值在7.5～10的三羟甲基氨基甲烷缓冲液中制得的，盐酸多巴胺和三羟甲基氨基甲烷缓冲液之间的比例为(0.05～0.1)g：50mL。

进一步地，三羟甲基氨基甲烷缓冲液的浓度为8～12mmol/L。

进一步地，常温下，聚氨酯海绵A在多巴胺溶液中浸泡10～14h完成自聚合反应。

进一步地，改性多壁碳纳米管溶液的制备步骤包括：将MWCNTs置于碱性溶液中，再加入十八烷基三乙氧基硅烷进行反应，反应产物洗涤后分散到有机溶剂中，得到改性多壁碳纳米管溶液；其中MWCNTs和十八烷基三乙氧基硅烷之间的比例为(0.2～1.0)g：(0.5～1.6)mL。

进一步地，碱性溶液是pH值为8～11的NH₄OH水溶液。

进一步地，有机溶剂为乙醇，MWCNTs和乙醇之间的比例为(0.2～1.0)g：40mL。

进一步地，化学沉淀法是先超声5～15min，再静置1.5～2.5h。

进一步地，每5～7立方厘米的聚氨酯海绵，多巴胺溶液中的原料盐酸多巴胺的用量为0.05～0.1g，改性多壁碳纳米管溶液中的原料MWCNTs的用量为0.2～1.0g。

本发明还提供一种如上制备方法制得的超疏水亲油聚氨酯海绵。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：