[发明专利]一种阻燃光热转化聚合物泡沫的制备及使用方法

说明书

本发明公开了一种阻燃光热转化聚合物泡沫的制备及使用方法，包括：将聚合物泡沫使用水浸泡清洗后，干燥备用；采用原位共沉淀法、原位聚合法、浸涂法中的一种或几种将阻燃光热转化涂层结合至烘干的聚合物泡沫上，获得具有阻燃光热转化性能的聚合物泡沫；利用蒸汽还原法或浸涂法对得到的具有阻燃光热转化性能的聚合物泡沫进行疏水化处理，得到阻燃光热转化聚合物泡沫。本发明提供的聚合物泡沫材料能够将太阳能转化为热能。可以通过加热一些黏度较高的油类使其黏度下降，从而达到吸附高黏度油类的目的，解决了目前高黏度油类难以处理的问题。

技术领域

本发明涉及多孔吸附材料制备技术领域，具体涉及一种阻燃光热转化聚合物泡沫的制备及使用方法。

背景技术

随着现代生产生活的快速发展，对石油资源的开采和使用也呈现快速增加的趋势。然而，在石油的开采、运输和使用过程中，海洋原油泄露的频繁发生以及工业含有污水的排放，不仅导致石油资源的严重浪费，而且也不可避免的造成了更加严重的环境污染。因此如何处理含油废水引起了人们的极大关注，而油水分离技术作为近年来新兴的技术逐渐受到人们的青睐。

在现有的油水分离材料中，聚合物泡沫材料由于高孔隙率、高比表面积、高回弹性、易表面疏水化改性处理以及适合大规模生产使用等优点而有着广泛的应用潜力。目前传统的油水分离材料虽然在低粘度油类产品的回收利用方面取得了巨大的成就。然而，对于原油和重油这类高黏度的污染物，传统的油水分离材料却难以实现其起到很好的作用。因此，如何处理高粘度的油类是目前油水分离材料面临的难题。此外，石油泄露也存在着严重的火安全的风险，而如何安全有效的实现高粘度油类产品的回收利用更是目前油水分离材料急需解决的一大挑战。

有研究者发现可以通过加热的方式降低油类的黏度，达到吸收和分离的目的。(Hao W,Xu J,Yang W,et al.Chemical Engineering Journal,2019,368,837-846.)利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)和纳米二氧化硅改性岩棉，从而实现了重油的安全回收利用。但其使用直流电，通过接线通电的方式使材料发热。这种有线连接的方式存在一定的安全隐患，并且限制了材料的使用距离。

光热转化加热是一种将太阳能转化为热能以实现对高粘度油类产品加热的方法，其原理是利用油水分离材料优异的导热以及光热转化能力，从而将太阳能收集并转化为热能，通过降低高粘度油类产品的粘度来达到回收利用相应油类产品的目的。这种方法不仅可以安全环保的利用自然界十分充分的太阳能资源来加热，而且避免其他加热手段带来的安全隐患，也大大提升了材料的使用寿命。此外，光热转化加热的升温速度极快，可以让材料在短时间内达到较高的温度，提高加热油类的效率。

发明内容

本发明的目的是针对目前吸附材料无法安全有效吸附高黏度液态污染物的问题，公开了一种阻燃光热转化聚合物泡沫的制备及使用方法。该方法是以聚合物泡沫作为原料，通过改性的方法使材料具备阻燃性能和光热转化性能，使材料获得将太阳能转化为热能的能力。最后通过疏水化改性使材料能够吸附油类。这种材料可以在太阳光照射下发热，热量传递到油中后，使油类的粘度降低，有利于吸附的进行，从而达到安全有效吸附高黏度液态污染物的目的。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种阻燃光热转化聚合物泡沫的制备方法，包括以下步骤：

步骤一、浸泡清洗：将聚合物泡沫使用水浸泡清洗，以除去表面附着的杂质；之后，将清洗后的聚合物泡沫干燥备用；

步骤二、阻燃光热转化改性：采用原位共沉淀法、原位聚合法、浸涂法中的一种或几种将阻燃光热转化涂层结合至烘干的聚合物泡沫上，获得具有阻燃光热转化性能的聚合物泡沫；

步骤三、疏水化处理：利用蒸汽还原法或浸涂法对得到的具有阻燃光热转化性能的聚合物泡沫进行疏水化处理，得到阻燃光热转化聚合物泡沫。