[发明专利]一种吸油性聚氨酯泡沫材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种吸油性聚氨酯泡沫材料，尤其是一种具有超强吸油能力的低密度高开孔率半硬质聚氨酯泡沫材料。 

背景技术

随着油类产品的使用和运输日益兴盛，各种规模的溢油事件也变得频繁，近年来沿海及陆路交通运输过程中的油船油罐泄漏对环境造成的污染危害已引起公众极大的关注。 

吸油材料是一种处理溢油等突发性事件的有效手段。传统的吸油材料主要分成三大类：(1)天然无机吸油材料，如硅胶、沸石、活性碳、膨润土、膨胀石墨、FG吸附颗粒等；(2)合成有机吸油材料，如高吸油性树脂、发泡聚苯乙烯、熔喷聚丙烯等；(3)天然有机材料，如麦杆、玉米棒、棉线、洋麻、木棉等。 

传统的吸油材料吸附能力有限，进一步提高吸油材料吸油能力的需求依然存在。此外，天然无机吸油材料存在密度大，难以漂浮于水面等问题，有机吸油材料存在体积蓬松，储运不便等问题，进一步提高吸油材料工作效率的需求依然存在。 

陈建东等人(铁道劳动安全卫生与环保，1990，4，49-51)研究了商品软质聚氨酯泡沫材料的吸油性能，发现软质聚氨酯泡沫材料吸油率在9.1～38.6g/g之间，吸油能力优于商品聚丙烯吸油毡，但是并没有对材料组成和吸油性能间的关系展开研究。 

T.Shimazu等人(J.Appl.Polymer Sci.，1997，65，179-186)提出了一种吸油性聚氨酯泡沫材料，最大吸油率达60g/g。该材料可以现场发泡成型，有效地解决了泡沫材料因体积蓬松造成储运不便的问题。该材料是一种部分闭孔的聚氨酯泡沫材料，为了使材料具有吸油能力，需要通过机械力反复挤压，将材料内部封闭的孔洞转化成开放性的孔洞。此步操作需要专用的挤压设备，费时费力，难以胜任突发性事件应急处置的需求。 

WO2008/043545公开了一种基于长链二元羧酸聚酯多元醇的聚氨酯泡沫材料，吸油率大于50g/g，材料经挤压回收所吸收油之后，可恢复至原始形状，反复使用。该材料是一种软质聚氨酯泡沫材料，制成后需要通过机械力反复挤压以增大材料的开孔率，提高吸油能力，此作法难以胜任突发性事件应急处置的需求。此外，软质聚氨酯泡沫材料泡沫体较软，易发生因形变导致所吸收油重新渗出的现象，其保持油的能力有待加强。

WO2004/113238公开一种硬质聚氨酯泡沫材料，吸油率大于30g/g。材料制成后被切割成小块，直接投放至水面上进行浮油的吸收，可实现现场发泡成型，快速处置溢油等突发性事件。不仅解决了泡沫材料因体积蓬松造成储运不便的问题，而且提高了应急处置工作的效率。该材料为开孔型硬质聚氨酯泡沫材料，存在开孔率不高、吸油效率有限等问题，为提高吸油效率，需要将泡沫切割成体积为0.3～1ml的小块，增加了应急处置工作的复杂性。此外，该材料经挤压回收所吸收油之后，泡沫块形状难以恢复，不能反复使用。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有吸油性聚氨酯泡沫材料的缺点，提高吸油性聚氨酯泡沫材料的综合效能，使之更适于溢油等突发性事件的应急处置。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：吸油性聚氨酯泡沫材料由含1～3种异氰酸酯的组分一和由聚醚多元醇、聚酯多元醇或聚合物多元醇、交联剂、催化剂、表面活性剂、阻燃剂、发泡剂组成的组分二制备而成，组分一和组分二的重量比为1～2∶1；吸油性聚氨酯泡沫材料为低密度高开孔率半硬质聚氨酯泡沫材料，密度范围为8～30kg/m³，开孔率大于90％，材料表面与水的接触角大于75°。 

本发明所涉及的吸油性聚氨酯泡沫材料通过二元组分反应生成。其中： 

组分一中包含1～3种异氰酸酯； 

组分二中各成分的配比如下： 

组分一所采用的异氰酸酯可以是任意的芳族多取代异氰酸酯，包括二异氰酸酯、多亚甲基多苯基异氰酸酯、三异氰酸酯或四异氰酸酯中的1～3种。 

组分二中所采用的聚醚多元醇包含2～3种单体聚醚多元醇，所采用的单体聚醚多元醇由环氧乙烷和/或环氧丙烷与具有2～8个活泼氢原子的引发剂反应生成，引发剂包括多元醇和多胺，多元醇包括甘油、三羟甲基丙烷、三羟乙基丙烷、季戊四醇、山梨醇、木糖醇、甘露醇、二甘醇、丙二醇和蔗糖醇等，多胺包括1，2-乙二胺、甲苯二胺和二氨基二苯基甲烷等。组分二中所采用的聚醚多元醇的总羟值为20～200mg KOH/g。 

以多元醇总重为100份计，组分二中聚醚多元醇的用量为90～97份。