[发明专利]一种聚氨酯海绵-双氨基甲酸烷基酯类凝油剂复合型溢油治理材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种亲油疏水、凝油性能兼具的溢油治理材料的制备方法，具体涉及一种聚氨酯海绵-双氨基甲酸烷基酯类凝油剂复合溢油治理材料的制备方法。

背景技术

[随着全球经济的日益发展，对石油及其产品的需求越来越高，在石油的开采和运输过程中，出现了许多严重的溢油污染事故。据统计，世界上每年因各种事故流入大海的溢油高达3000～5000kt，这不仅对海洋生态平衡和生态环境造成了严重的污染，也造成了资源的巨大浪费。2010年，发生在墨西哥湾，由钻井平台爆炸引起的原油溢海事故给当地环境造成了巨大的、难以恢复的伤害；2013年，发生在青岛的“11.22”黄潍输油管线爆炸事故，造成原油泄漏，部分原油溢入青岛海域，也给人民的生命财产安全带来了巨大的伤害。而这些只是全世界众多溢油事故中的个例。

如何有效治理溢油一直是各个国家和机构研究的重点之一，经过长期的探索和努力，现有的主要的溢油治理措施包括：物理法（围油栏、吸油毡、撇油器等）、化学法（消油剂、凝油剂等）和生物方法（投放噬油微生物或营养盐等促进石油的分解）等。其中，凝油剂能够将溢油快速凝结成固体或半固体块状，漂浮于水面便于机械打捞，它具有有效抑制油的扩散、毒性低、凝结油便于回收等优点；吸油剂能够有效吸附溢油，便于打捞、回收。虽然发展了多种溢油治理方法，但是仍存在的一些成本高、效率低、溢油处理不彻底等问题不容乐观。因此，如何制备出高效、低廉的溢油治理材料是当前研究的热点和难点之一，其具有巨大的社会效益和经济效益。

在溢油治理措施中，吸油剂能够有效吸附溢油，但有时也存在保油率差等缺点，而凝油剂能够有效将油相有效胶凝，保油性能大大高于一般的吸油材料。因此，考虑将凝油剂与吸油材料进行复合，制备一种吸油剂-凝油剂复合型溢油治理材料，这方面的报道还很少。

发明内容

本发明的目的是提供一种聚氨酯海绵-双氨基甲酸烷基酯类凝油剂复合溢油治理材料的制备方法，该方法将当前研究比较热点的小分子凝油剂与硅烷化的疏水性聚氨酯海绵吸油材料进行有机结合，制备出一种用于溢油治理的复合型材料，将材料的吸油性能和凝油性能进行了很好的结合，具有很好的应用前景。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种聚氨酯海绵-双氨基甲酸烷基酯类凝油剂复合材料的制备方法，具体操作步骤如下：

（1）采用浸渍涂覆的方法制备疏水性聚氨酯海绵：将聚氨酯海绵机械剪切成0.1~10mm的块状，先用丙酮超声清洗，然后用蒸馏水彻底清洗，将聚氨酯海绵彻底清洗干净。用甲基三氯硅烷和正己烷配制成浓度为10~50wt%的硅烷化浸渍液，将清洗过的聚氨酯海绵浸入其中，海绵与浸渍液的质量比例约为1:10~30。通过反复提拉、挤压、浸渍的方法将聚氨酯海绵的孔表面充分浸渍，然后在70~80℃的鼓风干燥箱中将正己烷干燥除去，即制得硅烷化的疏水性聚氨酯海绵。

    （2）制备氨基甲酸烷基酯类凝油剂：将1mol的甲苯-2,4-二异氰酸酯（TDI）和2~2.5mol的C₄~C₂₂的长链脂肪醇或芳香醇为原料，加入到100~250mL合适的溶剂（如氯仿、丙酮等）中，搅拌混合均匀，置于40~60℃的水浴或油浴中搅拌反应。反应结束后，用常压蒸馏法蒸馏除去溶剂，趁热将浓缩液倒入玻璃平皿中，于120~140℃下真空干燥，冷却、粉碎即可。

本步骤中，所述脂肪醇为正丁醇、正己醇、环己醇、正辛醇、正壬醇、正癸醇、1-十一醇、1-十二醇、2-辛基十二醇、1-十四醇、1-十六醇、1-十八醇、1-二十二醇等中的一种或几种的混合物，芳香醇为苯甲醇等。

（3）疏水性聚氨酯海绵-氨基甲酸烷基酯类凝油剂复合材料的制备：将步骤二中制备的凝油剂溶于步骤二中使用的合适的有机溶剂（如氯仿、丙酮等）中充分搅拌得到均相溶液，浓度5~30wt%。将步骤一中制备疏水性聚氨酯海绵按照1：10~20的质量比浸入此溶液中，浸渍、涂覆0.5~24h，然后将溶剂干燥除去即可。