一种超疏水-超亲油海绵及其制备方法技术

本申请公开了一种超疏水

【技术实现步骤摘要】
一种超疏水
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超亲油海绵及其制备方法


[0001]本公开涉及一种处理含油废水的吸附材料，如由于石油泄漏事故产生的含油废水，具体的是一种超疏水
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超亲油海绵。

技术介绍

[0002]本节中的陈述只提供与本公开有关的背景信息并且不构成现有技术。
[0003]针对石油在开采和运输过程中产生的石油泄漏事故产生的含油废水，本申请专利技术人知晓的一种处理方法是使用具有疏水亲油特性的吸附材料，将含油废水中的油分吸附回收，从而达到处理的目的。其中，三维多孔海绵因其孔隙率高、比表面积大、比较发达的三维多孔结构非常有利于油水吸附，基于此，三维多孔海绵经常被选作吸附材料的基底，但因三维多孔海绵本身具有的是亲水亲油特性，所以需通过调控三维多孔海绵的表面能和纳微结构，使其具有疏水亲油特性，得到多种三维超浸润多孔材料。
[0004]例如，申请号为201911128722.4的专利技术专利申请公开了一种超疏水
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超亲油聚氨酯海绵，具体是利用氟化石墨烯和碳纳米管在成品聚氨酯海绵上构造纳微结构，然后继续用低表面能的试剂进行修饰制得。因为该海绵仅简单依靠碳纳米管固定氟化石墨烯的方式制得，在实际使用时往往存在耐久性较差的弊端。申请号为202110358709.9的专利技术专利申请公开了一种超疏水
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超亲油海绵，具体是将聚偏氟乙烯、食盐和生物质粉进行混合研磨，并对研磨得到的粉末进行加热、冷却，得到混合块体，再对混合块体进行清洗、干燥得到超疏水
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超亲油海绵；该海绵的制备过程复杂且耐久性也差。申请号为202111112627.2的专利技术专利申请公开了超疏水
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超亲油海绵，具体是先利用纳米二氧化硅和多巴胺在成品海绵上构造纳微结构，再继续利用六甲基二氮硅烷对海绵进行低表面能修饰制得；虽然该超疏水
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超亲油海绵对各种油的吸附能力高达自身重力的40
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50倍，但由于纳米二氧化硅和多巴胺仅仅是简单的接枝到成品海绵的骨架上，以致它们之间仅依靠化学键进行简单的结合，势必导致纳米二氧化硅和多巴胺（疏水性粒子）不稳定，所以该专利公开的超疏水
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超亲油海绵也存在耐久性较差的问题。
[0005]所以，目前的三维超浸润多孔材料虽然具有一定的油水分离效率，但因其存在的制备过程复杂及耐久性差等问题，限制了其工业化生产的进程。
[0006]需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

[0007]鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供一种超疏水
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超亲油海绵，解决了现有此类海绵耐久性差及制备过程复杂的问题。
[0008]另外，本公开还提供了所述超疏水
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超亲油海绵的制备方法。
[0009]第一方面，所述的超疏水
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超亲油海绵，其合成海绵的原料包括：疏水复合粒子，所述疏水复合粒子包括疏水改性的微米级针状和/或棒状粒子及
纳米级球形粒子；所述微米级针状和/或棒状粒子及所述纳米级球形粒子在进行所述合成的过程中参与其中的交联反应。
[0010]在本公开的一些实施例中，所述微米级针状和/或棒状粒子是TiO2晶须或棒状TiO2；所述纳米级球形粒子是TiO
2 、AL2O3或SiO2。
[0011]在本公开的一些实施例中，所述疏水复合粒子的制备方法包括：在所述微米级针状和/或棒状粒子及纳米级球形粒子与醇液、水及粘结剂的混匀物中加入疏水改性剂以进行所述疏水改性；所述疏水改性后的混合物经干燥及研磨处理后得到所述疏水复合粒子。
[0012]在本公开的一些实施例中，所述疏水改性剂是氟硅烷。
[0013]在本公开的一些实施例中，所述粘结剂是硅烷偶联剂。
[0014]在本公开的一些实施例中，所述醇液是乙醇。
[0015]在本公开的一些实施例中，制备所述疏水复合粒子的原料，按照重量份数比计算分别是，微米级针状和/或棒状粒子5
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20份，纳米级球形粒子1
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10份，所述乙醇15
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25份，所述水1
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10份，所述硅烷偶联剂0.1
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3份，所述氟硅烷0.3
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2份。
[0016]在本公开的一些实施例中，所述微米级针状和/或棒状粒子、所述纳米级球形粒子、所述乙醇、所述水及所述硅烷偶联剂经超声分散30
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45min后，继续在转速200
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300r/min的条件下机械搅拌12h以上得到所述混匀物。
[0017]在本公开的一些实施例中，所述疏水改性是在对所述氟硅烷与所述混匀物搅拌6h以上的状态下进行的。
[0018]在本公开的一些实施例中，所述干燥的温度为180
°
。
[0019]在本公开的一些实施例中，所述海绵是聚氨酯海绵。
[0020]第二方面，所述的超疏水
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超亲油海绵的制备方法，包括合成海绵的过程，其合成所述海绵的原料包括：疏水复合粒子，所述疏水复合粒子包括疏水改性的微米级针状和/或棒状粒子及纳米级球形粒子；所述微米级针状和/或棒状粒子及所述纳米级球形粒子在进行所述合成的过程中参与交联反应。
[0021]在本公开的一些实施例中，所述微米级针状和/或棒状粒子是TiO2晶须或棒状TiO2；所述纳米级球形粒子是TiO
2 、AL2O3或SiO2。
[0022]在本公开的一些实施例中，所述疏水复合粒子的制备方法包括：在所述微米级针状和/或棒状粒子及纳米级球形粒子与醇液、水及粘结剂的混匀物中加入疏水改性剂以进行所述疏水改性；所述疏水改性后的混合物经干燥及研磨处理后得到所述疏水复合粒子；所述疏水改性剂是氟硅烷，所述粘结剂是硅烷偶联剂，所述醇液是乙醇。
[0023]在本公开的一些实施例中，合成所述海绵的原料还包括：聚醚多元醇、有机硅泡沫稳定剂、第一催化剂、第二催化剂、外用发泡剂、异氰酸酯
及水；所述第一催化剂为辛酸亚锡、二丁基锡、二（十二烷基硫）二丁基锡、氧化锡、氧化锡锑中的一种或多种；所述第二催化剂为三乙醇胺、三乙胺、三乙烯二胺、二甲基环己胺中的一种或多种。
[0024]在本公开的一些实施例中，所述聚醚多元醇为聚氧化丙烯二醇、聚氧化丙烯三醇、聚丙二醇，聚二乙二醇中的一种或多种。
[0025]在本公开的一些实施例中，所述有机硅泡沫稳定剂为吐温、硅油聚硅氧烷、硅酮、聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸脂中的一种或多种。
[0026]在本公开的一些实施例中，所述外用发泡剂为环戊烷、二氯甲烷、十八烷基磺基琥珀酰胺二纳、一氟二氯乙烷中的一种或多种。
[0027]在本公开的一些实施例中，所述异氰酸酯为3
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氯丙烯异氰酸酯、甲基丙烯酸异氰酸酯、氯磺酰异氰酸酯、三烯丙基异氰酸酯中的一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超疏水
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超亲油海绵，其特征在于，合成海绵的原料包括：疏水复合粒子，所述疏水复合粒子包括疏水改性的微米级针状和/或棒状粒子及纳米级球形粒子；所述微米级针状和/或棒状粒子及所述纳米级球形粒子在进行所述合成的过程中参与其中的交联反应。2.根据权利要求1所述的超疏水
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超亲油海绵，其特征在于：所述微米级针状和/或棒状粒子是TiO2晶须或棒状TiO2；所述纳米级球形粒子是TiO
2 、AL2O3或SiO2。3.根据权利要求1或2所述的超疏水
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超亲油海绵，其特征在于，所述疏水复合粒子的制备方法包括：在所述微米级针状和/或棒状粒子及纳米级球形粒子与醇液、水及粘结剂的混匀物中加入疏水改性剂以进行所述疏水改性；所述疏水改性后的混合物经干燥及研磨处理后得到所述疏水复合粒子。4.根据权利要求3所述的超疏水
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超亲油海绵，其特征在于：所述疏水改性剂是氟硅烷；以及/或，所述粘结剂是硅烷偶联剂；以及/或，所述醇液是乙醇。5.根据权利要求4所述的超疏水
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超亲油海绵，其特征在于：制备所述疏水复合粒子的原料，按照重量份数比计算分别是，微米级针状和/或棒状粒子5
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20份，纳米级球形粒子1
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10份，所述乙醇15
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25份，所述水1
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10份，所述硅烷偶联剂0.1
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3份，所述氟硅烷0.3
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2份。6.根据权利要求5所述的超疏水
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超亲油海绵，其特征在于：所述微米级针状和/或棒状粒子、所述纳米级球形粒子、所述乙醇、所述水及所述硅烷偶联剂经超声分散30
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45min后，继续在转速200
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300r/min的条件下机械搅拌12h以上得到所述混匀物；以及/或，所述疏水改性是在对所述氟硅烷与所述混匀物搅拌6h以上的状态下进行的；以及/或，所述干燥的温度为180
°
；以及/或，所述海绵是聚氨酯海绵。7.一种超疏水
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超亲油海绵的制备方法，包括合成海绵的过程...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘战剑，杨金月，张曦光，景境，李美玲，付雨欣，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：