一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別是一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著海上石油開(kāi)采和運(yùn)輸?shù)娜找骖l繁，海上油罐漏油事故時(shí)有發(fā)生，以及含油污水的排放。油類進(jìn)入海洋，對(duì)自然環(huán)境、水產(chǎn)養(yǎng)殖、淺水海岸、碼頭工業(yè)等都會(huì)造成難以估量的危害目前對(duì)這些污染源的處理大多是通過(guò)吸油材料將浮油吸除以達(dá)到污染源的凈化。
[0003]傳統(tǒng)的吸油材料大多是無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料通過(guò)物理方法，經(jīng)改性、混合、壓制而成，按照其吸油機(jī)理可以分為包藏型吸油材料、凝膠型吸油材料和包藏凝膠復(fù)合型吸油材料，這類吸油材料是利用其表面、間隙及空洞的毛細(xì)管力進(jìn)行吸油和/或利用分子間或物質(zhì)間的物理凝聚力，在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造形成的過(guò)程中所產(chǎn)生的間隙空間而包裹吸油；以及現(xiàn)有存在的吸油樹(shù)脂，是由兩種及兩種以上丙烯酸酯系或烯烴類反應(yīng)單體聚合而成，具有一定的吸油倍率，但是吸油倍率不是很高，這是因?yàn)闃?shù)脂是化學(xué)交聯(lián)，共價(jià)鍵具有較大的鍵能，對(duì)分子鏈具有較強(qiáng)的束縛性，交聯(lián)點(diǎn)間的鏈段較短且交聯(lián)密度大，吸油后樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)鏈段很快伸展到最大程度，所以高吸油樹(shù)脂具有較低的吸油倍率，而且吸油速度慢、吸油量少、保油性差，在實(shí)際操作中存在眾多的不便，如吸收油份過(guò)后的吸油材料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中油份會(huì)被重新釋放到環(huán)境中，造成二次污染。因此，研制高效能的吸油產(chǎn)品具有重要實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑及其制備方法。本發(fā)明利用廢舊輪胎橡膠經(jīng)過(guò)一系列的粉碎制成精細(xì)橡膠粉，然后與尿素、硅烷偶聯(lián)劑混合，對(duì)橡膠表面進(jìn)行了改性，能夠很好地分散在懸浮液中，同時(shí)與丙烯酸類單體能夠很好地聚合，從而提高了聚合物的機(jī)械強(qiáng)度。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，由下列重量份的原料制備制成:廢舊輪胎橡膠4-5、白炭黑1-2、尿素1-1.5、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液4_5、過(guò)硫酸鉀1-1.2、明膠4-5、甲基丙烯酸丁酯25-28、丙烯酸十四酯17-19、乙二醇二丙烯酸酯
0.16-0.2、乙酸乙酯21-23、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁
1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量； 本發(fā)明所述一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，由以下具體步驟制成:
(I)將廢舊輪胎橡膠依次通過(guò)綜合破碎機(jī)、橡膠細(xì)碎機(jī)、精細(xì)制粉機(jī)，得到200目的精細(xì)廢舊橡膠粉然后與白炭黑混合均勻得到混合粉末，將尿素加熱至熔融，冷卻至室溫后與1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液混合，然后加入混合粉末，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌30-40分鐘； (2)將明膠加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、過(guò)硫酸鉀、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°C，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球；
(3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5-2小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)；
(4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:利用廢舊輪胎橡膠經(jīng)過(guò)一系列的粉碎制成精細(xì)橡膠粉，然后與尿素、硅烷偶聯(lián)劑混合，對(duì)橡膠表面進(jìn)行了改性，能夠很好地分散在懸浮液中，同時(shí)與丙烯酸類單體能夠很好地聚合，從而提高了聚合物的機(jī)械強(qiáng)度，同時(shí)具有協(xié)同吸油的效果，進(jìn)而增大了內(nèi)層樹(shù)脂的吸油倍率。
[0007]本發(fā)明在內(nèi)層復(fù)合樹(shù)脂聚合的同時(shí)，在外表面聚集一層薄薄的對(duì)甲基苯乙烯交聯(lián)聚合物，對(duì)內(nèi)層復(fù)合樹(shù)脂的吸油倍率影響較小，同時(shí)內(nèi)含疏水改性后的納米氫氧化鋁與磷酸二異辛酯，提高了阻燃性能，同時(shí)由于外層聚合物交聯(lián)密度高于內(nèi)層聚合物，配合致孔劑硅油的作用，賦予了吸油樹(shù)脂微球更大的表面積，為吸附提供了更大的動(dòng)力，提高了吸油速率，同時(shí)由于高交聯(lián)表面，可以提高樹(shù)脂極性、剛性，避免吸油樹(shù)脂顆粒之間的黏結(jié)。
[0008]本發(fā)明為雙層多孔結(jié)構(gòu)，具有良好的機(jī)械強(qiáng)度以及一定的阻燃效果，體積膨脹率大，體積膨脹率能達(dá)到30倍左右，該結(jié)構(gòu)增大了樹(shù)脂的吸油表面積，吸油速度快，而且具有極廣的吸收范圍，不親水，可以用于油水混合物的吸收；吸收后不會(huì)產(chǎn)生再泄露，同時(shí)大幅度降低有毒蒸汽危害，便于后期處理與安全存放，有效防止污染液的二次污染。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:廢舊輪胎橡膠4、白炭黑1、尿素1、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液4、過(guò)硫酸鉀1、明膠4、甲基丙烯酸丁酯25、丙烯酸十四酯17、乙二醇二丙烯酸酯0.16、乙酸乙酯21、對(duì)甲基苯乙烯0.9、二乙烯基苯1.8、納米氫氧化鋁1、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05、磷酸二異辛酯1、硅油
0.5、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，由以下具體步驟制成:
(1)將廢舊輪胎橡膠依次通過(guò)綜合破碎機(jī)、橡膠細(xì)碎機(jī)、精細(xì)制粉機(jī)，得到200目的精細(xì)廢舊橡膠粉然后與白炭黑混合均勻得到混合粉末，將尿素加熱至熔融，冷卻至室溫后與1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液混合，然后加入混合粉末，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌30分鐘；
(2)將明膠加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、過(guò)硫酸鉀、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°c，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球；
(3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)；
(4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)品為乳白色不透明球狀顆粒，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果為吸收率(0#柴油)87.1%，吸收率(三氯乙烷)90.3% ;保油率(0#柴油)84.0%，保油率(三氯乙烷)80.4%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:廢舊輪胎橡膠4-5、白炭黑1-2、尿素1-1.5、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液4_5、過(guò)硫酸鉀1-1.2、明膠4-5、甲基丙烯酸丁酯25-28、丙烯酸十四酯17-19、乙二醇二丙烯酸酯0.16-0.2、乙酸乙酯21-23、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將廢舊輪胎橡膠依次通過(guò)綜合破碎機(jī)、橡膠細(xì)碎機(jī)、精細(xì)制粉機(jī)，得到200目的精細(xì)廢舊橡膠粉然后與白炭黑混合均勻得到混合粉末，將尿素加熱至熔融，冷卻至室溫后與1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液混合，然后加入混合粉末，以600轉(zhuǎn)/分的速度攪拌30-40分鐘； (2)將明膠加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、乙二醇二丙烯酸酯、過(guò)硫酸鉀、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°C，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球； (3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5-2小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)； (4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種廢物利用提高機(jī)械強(qiáng)度的高分子吸收劑，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：廢舊輪胎橡膠4-5、白炭黑1-2、尿素1-1.5、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh-550乙醇溶液4-5、過(guò)硫酸鉀1-1.2、明膠4-5、甲基丙烯酸丁酯25-28、丙烯酸十四酯17-19、乙二醇二丙烯酸酯0.16-0.2、乙酸乙酯21-23、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh450？0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量；本發(fā)明,具有良好的機(jī)械強(qiáng)度以及一定的阻燃效果，體積膨脹率大，吸油速度。
【IPC分類】C08F212/36, C08F222/14, C08K3/22, C09K3/32, C08F212/12, C08F279/00, C08K9/06, C08F220/18
【公開(kāi)號(hào)】CN105001378
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510389480
【發(fā)明人】沈向洋, 吳克, 余志敏, 蔣涌, 吳杰, 吳育兵, 樊云
【申請(qǐng)人】安徽成方新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日