[发明专利]一种高倍吸油凝胶材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于吸油材料领域，具体涉及一种高倍吸油凝胶材料以及这种材料的制备方法。

背景技术

近年来,随着人类活动的日益频繁,由油田泄漏、油船漏油、输油管路破裂等一系列事故及含油废水的排放造成了河流、海洋的严重污染，带来了不可估量的生态灾难和经济损失，例如美国墨西哥湾和我国渤海湾漏油事件。不解决这些问题，势必将造成更大的破坏。国内外解决溢油最常见的方法是采用吸油材料进行吸附。然而，传统吸油材料主要依靠物理吸附作用将油吸附于材料表面或者内部毛细管内，吸油效果并不理想。表现为：（1）吸油量不大，吸油倍率较小；（2）油水选择性不高，往往吸油的同时也吸水；（3）吸油后保油性差，稍加压就会重新漏油。这无疑限制了其在油水混合体系中的应用，无法满足废油回收和环境治理的要求。因此，亟待开发高性能的合成吸油材料。如申请号为CN200910060231.0的发明专利公开了一种高吸油聚氨酯泡沫，该高吸油聚氨酯泡沫可用于存在于水面、地面或其它物体表面的各种油品(原油、机油、柴油、汽油、煤油等)、各种油溶性有机化合物(苯、甲苯、二甲苯、氯仿、硝基苯、氯苯等)的吸附回收。但该专利吸油倍率不高（低于30g/g），保油性能及对于溢油事故中常见的原油吸附（所有油品中最难吸附）均未见报导。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有吸油材料吸油倍率较低、保油性差、吸水倍率高等问题，提供一种具有无毒、无污染、吸油倍率高、保油性好、吸水倍率低、可现场成型等优点的高倍吸油凝胶材料。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种高倍吸油凝胶材料，该高倍吸油凝胶材料以羟值为30-80mgKOH/g聚醚多元醇100份、多异氰酸酯20-80份、复合催化剂0.05-1.5份、泡沫稳定剂0.3-2份、有机低分子凝胶2-20份、去离子水1-4份和发泡剂1-20份。该高倍吸油凝胶材料的吸原油倍率为60-100g/g，保油率大于90%。

本发明中的聚醚多元醇为三官能度高活性聚醚多元醇。

本发明中的异氰酸酯为芳香族多异氰酸酯，优选甲苯二异氰酸酯，其中异氰酸酯的指数在0.60-1.20范围内。

本发明中的复合催化剂为二月桂酸二丁基锡或辛酸亚锡与三乙烯二胺组成。

本发明中的泡沫稳定剂为聚醚改性有机硅表面活性剂。

本发明中的有机低分子凝胶为羟基硬酯酸、脂肪酸锌、硬脂酸锌、苄叉山梨糖醇中一种。

本发明中的发泡剂为液态二氧化碳、环戊烷、正戊烷、异戊烷中一种。

本发明的高倍吸油凝胶材料的制备方法，具体包括以下步骤：

将聚醚多元醇、复合催化剂、泡沫稳定剂、有机低分子凝胶、去离子水、发泡剂室温下搅拌均匀，迅速加入多异氰酸酯，快速搅拌5～20s，立即倒入发泡模具进行发泡；泡沫在20℃～30℃下熟化1～4小时脱模，即得到高倍吸油凝胶材料。

本发明的有益效果：

1、本发明的聚氨酯高倍吸油凝胶材料以有机低分子凝胶与聚氨酯吸油泡沫形成有机结合体，既能通过聚氨酯泡沫分子间的物理凝聚力形成的网络结构吸附溢油，也能通过有机低分子凝胶溶胀吸附溢油，具有吸油倍率高、保油性能好等优点，吸原油倍率为60-100g/g，保油率大于90%，远超过国内外市场现有的吸原油倍率低于10倍的吸油材料，具有很好的应用价值和推广前景。

2、本发明的高倍吸油凝胶材料具有无毒、无污染、成本低、可现场发泡等优点。

3、本发明的高倍吸油凝胶材料成型工艺简单，投资少，生产效率高，尤其适合江河湖海水面溢油应急处理。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明做进一步说明，但下述内容并不是对本发明的限制。

各例所得聚氨酯高倍吸油凝胶材料的吸原油倍率测试方法如下：

按JTT560-2004“船用吸油毡”进行测试。将试样切成30×30×5mm的薄片，称其质量；将薄片在室温条件下分别浸入不同油品中，5min后取出，置于金属网上滴淌5min后迅速称量。吸油倍数按照下式计算：

吸油倍数（g/g）=（1）

保油率也是按JTT560-2004“船用吸油毡”进行测试。

实施例1