[发明专利]一种聚丙烯非织造布吸油材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及功能高分子材料，具体为一种甲基丙烯酸烷基酯类物质接枝改性的聚丙烯非织造布吸油材料的制备方法。

背景技术

随着工业的发展，含油污的废水、废液、海洋石油泄漏等造成的污染已不容忽视。这些问题不解决，将给地球和人类造成更大的破坏。目前，国内外研究报道的新型吸油材料以高吸油树脂为主，此类吸油材料几乎全都以石油副产品为惟一合成单体，但石油是不可再生资源，且价格日益高涨，而其他新型吸油材料普遍存在着制备工艺复杂，副产物多，成本高，后处理困难，易造成二次污染等问题。

熔喷聚丙烯非织造布是一种典型的疏水性材料，具有疏水亲油的特征，原材料的密度小，比水轻，几乎不吸水，也不溶于油类和强酸强碱，其吸油量可达自重的十余倍，是一种高效无污染吸油材料【凌吴等，油气储运，(5)：24-27】。魏取福等借助环境扫描电子显微镜对聚丙烯非织造布进行动态研究，在聚丙烯非织造布上观察到高水接触角、低油接触角，研究亦证明了聚丙烯非织造布是疏水亲油材料【魏取福等，聚合物检测(Qufu Wei，Ya Liu，Xueqian Wang，Polymer Testing)，2007(26)：2-8】。魏取福分析了熔喷聚丙烯非织造布作为吸油材料的性能及吸油特点，聚丙烯非织造布吸油材料具有质量轻、吸油前后能长期浮于水且不变形，吸油不吸水；无毒、无污染，可燃烧完全，且不产生毒废气，灰烬仅为原质量的2％，耐酸碱、耐高温，易于储存，耐风化、不变质，抗拉强度高，耐折性能好等优点，在吸油材料的开发应用方面有着极高的经济价值【魏取福，非织造布，1996(1)：37-38】。

聚丙烯纤维是一种典型的疏水亲油型材料，将其制成非织造布可达到吸油的目的。但此类吸油材料主要是借助毛细管作用或者纤维间的空隙来吸附和储存油，所以吸附量小，储油能力差。利用接枝共聚技术改性的聚丙烯非织造布，引入了亲油基团，借助亲油基与油性有机物的溶剂化作用而起到吸油效果，可改善其吸油性能。

接枝共聚反应是对现有高分子结构进行改性的一种有效手段，也是当前人们研究的热点之一。目前，国内外广泛的采用接枝共聚技术引入极性亲油基团，以改善吸油效果，提高吸油率。刘峥等以过硫酸铵为引发剂，制备了丙烯酸稀土接枝剑麻纤维，改善了剑麻纤维的热稳定性和吸油性，饱和吸油量达5.957g/g【刘峥等，中国稀土学报，2010(4)：454-459】。杨锟以KMnO₄/H₂SO₄为引化剂，甲基丙烯酸甲酯为单体，对纤维素纤维原料进行第一步接枝，洗净，碱处理后，用十六烷基三甲基溴化铵对第一步接枝产物进行第二步接枝，所制得的吸油材料具有良好的吸油性能和保油性能，最大吸油倍数可达20倍左右，保油倍数大约为6倍，而且此吸油材料易降解，不会对环境造成污染【杨锟，《南京林业大学》学位论文，2007】。曹亚峰等以棉短绒为基材，丙烯酸长链醋为单体，双丙烯酸二元醇酷为交联剂，采用悬浮接枝共聚法合成高吸油性材料【曹亚峰，刘兆丽，韩雪，崔励，李沉，马希晨，精细石油化工，2004(3)：20-23】。Abd El-Aziz A等将甘蔗渣接枝脂肪酸酰化，大大提高甘蔗渣原料的疏水性和亲油性【Abd El-Aziz A，生物资源技术(Abd El-Aziz A.Said，Adriane G.Ludwick，Heshmat A，Bioresource Technology)，2009(100)：2219-2222】。陈群等用氯化石蜡与铜试剂二乙基二硫代氨基甲酸钠反应合成了分子链上带有多个引发基团的大分子引发剂，用此大分子引发剂引发苯乙烯等单体进行接枝聚合反应合成氯化石蜡接枝聚苯乙烯新型吸油树脂，对不同的油品均表现出较高的吸油倍率【陈群等，塑料工业，2001(5)：3-6】。哈丽丹·买买提等以棉浆粕(纤维素)为基材、甲基丙烯酸丁酯为接枝单体、过硫酸钾为引发剂，双丙烯酸二元醇酯为交联剂，采用悬浮接枝聚合法合成了纤维素基吸油材料，对大豆油、二甲苯和柴油的吸油率分别高达16.2，14.3，13.7g/g【哈丽丹·买买提，库尔班江·肉孜，阿不利米提，阿依努尔，石油化工，2010(6)：664-668】。