一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料及其制备方法，其以磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二异丙酯、邻羟基苯甲酸苯酯为主要成分，通过加入有机磷酸酯、二甲基硅油、溴化异丁烯‑对甲基苯乙烯共聚物、1‑萘酚‑3,6‑二磺酸、纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑、硅丙乳液、安息香乙醚、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该磺化聚苯乙烯复合吸油材料对于多种油类均具有优良的吸附效果，且吸水率极低，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新型复合材料领域，特别涉及一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料及其制备方法。
技术介绍
由于工业的发展与人们生活生产的需要，对石油资源的消费与日俱增，导致石油化工企业持续扩增，而由此产生的含油污水的水质更加复杂多样，带来的污染问题日趋严重。油体泄漏会污染海岸沿线，危害海洋生物，而且还破坏了海滨风景，影响美学价值，给经济带来巨大的损失。处理水面浮油常用的处理方法有物理、化学和生物技术,处理海上石油泄漏的主要措施是用吸油物质来机械回收泄漏区域的石油。用吸油材料处理含油污水，具有快速、高效、无二次污染等优点，而且吸油材料一般价格低廉，降低了处理成本。吸油材料作为一种环保型溢油处理手段，既具有吸附法处理溢油的优点，又避免了新的环境问题的产生，具有广阔的应用前景。为了净化环境，需迅速有力地回收因各种原因泄入环境的油污，因而吸油材料的研究开发是国内外学者的研究重点。吸油材料根据不同的分类方法，可以进行多种分类。一般可分为传统吸油材料和新型吸油材料两大类。传统型吸油材料按原料分，传统型吸油材料可分为无机吸油材料和有机吸油材料两种类型，其中，有机吸油材料又包括天然有机吸油材料和合成有机吸油材料；按吸油机理可分为凝胶型、吸藏型和吸藏凝胶复合型；还可按材料的外观分类，可分为片状类、粒状水浆类、粒状固体类、包裹类、编织布类、乳液类等。由于传统吸油材料具有吸油效果不明显、吸油量低、油水选择性不高、保油性能差等特点，已经满足不了实际应用，因此传统吸油材料已开始向新型吸油材料过渡，研究新型吸油材料是必然趋势。高吸油材料是一种功能高分子材料，优点是高效性，吸油速度快、吸油量大、吸油品种多，油水选择性高，吸油后不漏油，且使用方便，而且对水面浮油也能有效回收，对水具有净化作用。按单体不同，高吸油树脂材料一般可分为两类：（1）丙烯酸酯类及甲基丙烯酸酯类，这两类单体来源广泛，是常见的聚合单体。国内的主要研究方向是丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯高吸油树脂；（2）烯烃类。由于烯烃分子内不含极性基团，因此此类树脂对油品有更加优越的亲合性能。国内外研究的新热点是长碳链烯烃，这部分烯烃对各种油品均有很好的吸收能力，但是由于来源较少，至今仍处于研究开发阶段。面对现有吸油材料往往不能同时对多种不同种类工业油品均具有较高吸收效果的缺陷，急需开发一种能够对于多种油类均具有优良的吸附效果的吸油材料，并且降低其吸水率，以适于在海上、河流等水面环境中使用。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料，其以磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二异丙酯、邻羟基苯甲酸苯酯为主要成分，通过加入有机磷酸酯、二甲基硅油、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物、1-萘酚-3,6-二磺酸、纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑、硅丙乳液、安息香乙醚、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该磺化聚苯乙烯复合吸油材料对于多种油类均具有优良的吸附效果，且吸水率极低，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料，由下列重量份的原料制成：磺化聚苯乙烯60-70份、单硬脂酸甘油酯50-60份、碳酸氢铵35-45份、偶氮二甲酸二异丙酯30-40份、邻羟基苯甲酸苯酯25-35份、有机磷酸酯12-15份、二甲基硅油8-12份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物8-10份、1-萘酚-3,6-二磺酸6-8份、纳米微晶陶瓷粉4-6份、石墨粉3-5份、三氧化二锑3-5份、硅丙乳液2-4份、安息香乙醚1-3份、表面处理剂4-6份、发泡剂4-6份。优选地，所述表面处理剂为硅烷表面处理剂。优选地，所述发泡剂选自碳酸钾、正庚烷、三氯氟甲烷中的任意一种。所述的磺化聚苯乙烯复合吸油材料的制备方法，包括以下步骤：（1）将纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑混合研磨3-5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在还原或者氧化气氛中，于800-1200℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二异丙酯、邻羟基苯甲酸苯酯、有机磷酸酯、二甲基硅油、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物、1-萘酚-3,6-二磺酸和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理8-10min，随后加热至40-50℃，在氮气保护下加入硅丙乳液、安息香乙醚，升温至80-90℃，搅拌2.5-3.5小时，然后再加入步骤（1）制备的粉末状产物进行聚合反应3-5小时，待反应结束后将制得的聚合物浸泡在浓度为2%的稀酸溶液中，在60-80℃的温度下放置2-4小时，随后过滤，用90℃去离子水洗涤聚合物2次，最后在100-120℃的温度下干燥；（3）将干燥后的聚合物使用表面处理剂进行干法处理，其中表面处理剂用量为聚合物的0.5-0.8wt％；（4）将处理后的聚合物加入双螺杆挤出机中进行混炼，并在挤出机的压缩段注入发泡剂，混炼产物经挤出机的模头挤出后经空气自然冷却，再用切粒机切粒即得成品。优选地，所述步骤（1）中的烧结是在氧化气氛下进行。优选地，所述步骤（4）中的双螺杆挤出机的螺杆为同向平行双螺杆，长径比为35:1-39:1，转速为190-230r/min，加工温度为165-175℃。本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：（1）本专利技术的磺化聚苯乙烯复合吸油材料以磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二异丙酯、邻羟基苯甲酸苯酯为主要成分，通过加入有机磷酸酯、二甲基硅油、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物、1-萘酚-3,6-二磺酸、纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑、硅丙乳液、安息香乙醚、表面处理剂、发泡剂，辅以研磨、烧结、超声、聚合、酸浸、干法处理、挤出、发泡、切粒等工艺制备而成。该磺化聚苯乙烯复合吸油材料对于多种油类均具有优良的吸附效果，且吸水率极低，能够满足行业的要求，具有较好的应用前景。（2）本专利技术的磺化聚苯乙烯复合吸油材料原料廉价、工艺简单，适于大规模工业化运用，实用性强。具体实施方式下面结合具体实施例对专利技术的技术方案进行详细说明。实施例1分别称取磺化聚苯乙烯60份、单硬脂酸甘油酯50份、碳酸氢铵35份、偶氮二甲酸二异丙酯30份、邻羟基苯甲酸苯酯25份、有机磷酸酯12份、二甲基硅油8份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物8份、1-萘酚-3,6-二磺酸6份、纳米微晶陶瓷粉4份、石墨粉3份、三氧化二锑3份、硅丙乳液2份、安息香乙醚1份、硅烷表面处理剂4份、碳酸钾4份。（1）将纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑混合研磨3小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在氧化气氛中，于800℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二异丙酯、邻羟基苯甲酸苯酯、有机磷酸酯、二甲基硅油、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物、1-萘酚-3,6-二磺酸和8倍重量份的无水乙醇进行混合，超声处理8min，随后加热至40℃，在氮气保护下加入硅丙乳液、安息香乙醚，升温至80℃，搅拌2.5小时，然后再加入步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：磺化聚苯乙烯60‑70份、单硬脂酸甘油酯50‑60份、碳酸氢铵35‑45份、偶氮二甲酸二异丙酯30‑40份、邻羟基苯甲酸苯酯25‑35份、有机磷酸酯12‑15份、二甲基硅油8‑12份、溴化异丁烯‑对甲基苯乙烯共聚物8‑10份、1‑萘酚‑3,6‑二磺酸6‑8份、纳米微晶陶瓷粉4‑6份、石墨粉3‑5份、三氧化二锑3‑5份、硅丙乳液2‑4份、安息香乙醚1‑3份、表面处理剂4‑6份、发泡剂4‑6份。

【技术特征摘要】
1.一种磺化聚苯乙烯复合吸油材料，其特征在于：由下列重量份的原料制成：磺化聚苯乙烯60-70份、单硬脂酸甘油酯50-60份、碳酸氢铵35-45份、偶氮二甲酸二异丙酯30-40份、邻羟基苯甲酸苯酯25-35份、有机磷酸酯12-15份、二甲基硅油8-12份、溴化异丁烯-对甲基苯乙烯共聚物8-10份、1-萘酚-3,6-二磺酸6-8份、纳米微晶陶瓷粉4-6份、石墨粉3-5份、三氧化二锑3-5份、硅丙乳液2-4份、安息香乙醚1-3份、表面处理剂4-6份、发泡剂4-6份。2.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯复合吸油材料，其特征在于：所述表面处理剂为硅烷表面处理剂。3.根据权利要求1所述的磺化聚苯乙烯复合吸油材料，其特征在于：所述发泡剂选自碳酸钾、正庚烷、三氯氟甲烷中的任意一种。4.根据权利要求1-3任一所述的磺化聚苯乙烯复合吸油材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将纳米微晶陶瓷粉、石墨粉、三氧化二锑混合研磨3-5小时，至所有粉体粒径均＜25μm，再加入10倍质量的去离子水，搅拌得到混合浆料，随后在还原或者氧化气氛中，于800-1200℃的温度下烧结成块，再将块状物放入粉碎机中粉碎成80目的粉末状产物；（2）将磺化聚苯乙烯、单硬脂酸甘油酯、碳酸氢铵、偶氮二甲酸二...

【专利技术属性】
技术研发人员：费根华，
申请(专利权)人：苏州佰思科节能环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32