[发明专利]一种亲油稳定性纤维素基吸油材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种亲油稳定性纤维素基吸油材料的制备方法，属于吸油材料技术领域。本发明通过玉米淀粉进行改性，将醋酸酐材料对其酯化反应，在玉米淀粉的长链上同时引进了亲水基‑‑羧酸基团和疏水基，使制备的改性淀粉具有亲水亲油的乳化性质，同时由于改性制备的玉米淀粉分子量较大，当其添加并改性时，可在纤维素吸油材料表面处可形成一层强度很大的油水结合的薄膜，有效提高纤维素基吸油材料的吸油稳定性能，且本发明通过引入亲油基团，由于改性颗粒表面含有大量的酯基，有效提高疏水性和材料的吸油能力，同时通过油酸改性纤维素不仅能够获得酯基，而且还能引入长链烷基，疏水性和吸油能力提高较大有效改善吸油材料的吸油性能。

技术领域

本发明涉及一种亲油稳定性纤维素基吸油材料的制备方法，属于吸油材料技术领域。

背景技术

吸油材料按其不同的获得途径可分成化学合成和天然两大类。化学合成类吸油材料又可分成三种：

第一种是有机聚合物纤维，主要包括聚丙烯、聚氨酯泡沫、烷基乙烯聚合物等。它是利用自身具有疏水亲油的特征和聚合物分子间的空隙包藏吸油。优点是吸油速度快，吸油率较高，缺点是受压仍会漏油，体积也大。

第二种是凝胶型，如二亚苄基山梨糖醇、金属皂、氨基酸衍生物等。它是利用分子间或物质间的物理凝聚力和在凝胶形成过程中产生的间隙包裹吸收油。优点是毒性低，使用安全，吸油率较高。凝胶化后的物质可用回收网回收集中处理，缺点是价格较高，且固态的该种吸油材料使用时需加热溶解。

第三种是高吸油性树脂，如聚甲基丙烯酸烷基酯。它是利用范德华力通过亲油基对油分子的亲合力作用，将油吸收到树脂的内部而后自身发生溶胀来吸油。其吸油率高，吸油性好，可以吸收芳香烃、脂肪烃、卤代烃等多种有机溶剂。保油力强，吸油后受压不会再漏油可燃烧废弃，对环境不产生污染，但目前还存在价格较高，吸油速度也较慢的缺点。普通的吸油材料是一种用于处理废油的功能性材料，主要用于原油泄漏的处理，工厂机器渗漏油、流出油的处理，工业废水中油分、食品废油的处理等。随着环保要求的提高，对工业上排放废油的限制更加严格，因而吸油材料在环保方面的应用将越来越广泛。起初，人们开发的吸油材料为合成类，但此类难以降解，反而增加了环境的负荷。

天然的吸油材料主要有粘土、无定形二氧化硅、木棉纤维和纸浆纤维等其优点是原料丰富、价格低、使用安全，缺点是吸油量较小、受压时油会再渗漏出来，同时易吸水。在所有的天然吸油材料中木棉纤维在天然吸油材料中使用量最大，也是使用最早的吸油材料，它具有很高的吸油性，可吸收自重约30倍的油，是聚丙烯纤维的3倍，对植物油、矿物油，无论是水上浮油还是空气中的油分都能吸收，此外具有良好吸油性能的天然未经处理的有洋麻纤维，大约可吸收自重的30倍油。早期在对天然的吸油材料的研究以未经处理的天然植物纤维种类和化学成分分析为主，后此项研究以农副产品为主，如玉米穗轴粉、蔗渣，以及脱乙酞甲壳素和木材纤维，都是归因于其物理—多孔性。然而单考虑物理结构因素，吸油量是极有限的，须经由某些物理处理或化学改性，如将石蜡、脂肪酸等聚合物，引入纤维素分子中，提高材料与油的亲和性，提高亲油效果。

通过对天然植物纤维进行疏水亲油改性，可以显著减少植物纤维的吸水量，防止水、油置换，提高吸油量，天然植物纤维的疏水改性，主要通过与植物纤维素中羟基反应，引入亲油基团。以丙烯酸酯单体对植物纤维进行接枝聚合改性，不仅能够提高植物纤维的憎水性，还可以在植物纤维基体中形成聚丙烯酸酯吸油树脂，进一步提高复合植物纤维吸油材料的吸油性能。但是聚丙烯酸酯吸油树脂尚存在降解很慢或不能生物降解，通过填埋或焚烧处理，均对环境不友好，尤其是如何实现提高纤维素材料吸油材料吸油稳定性，改善纤维素材料在高温高湿环境下对植物纤维进行疏水改性的稳定性能，是纤维素材料疏水改性广泛应用的关键。

发明内容

本发明所要解决的技术问题：针对现有的纤维素吸油材料吸油稳定性能较差，吸油重复寿命较短的问题，提供了一种亲油稳定性纤维素基吸油材料的制备方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：