一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器及一種用于上述吸油器的具有超疏水性能的聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法。本發(fā)明的連續(xù)吸油器包括吸油材料、真空泵、吸油管、輸油管和浮油接收容器；其中，所采用的吸油材料為具有強(qiáng)疏水親油性的聚丙烯改性的聚氨酯海綿。該連續(xù)吸油器的原理是：在負(fù)壓條件下使水面浮油透過(guò)高選擇性吸油材料后收集到接收器里，而水則不能通過(guò)吸油材料。吸油過(guò)程中，只需通過(guò)更換浮油接收容器即可實(shí)現(xiàn)水面浮油的連續(xù)清理。該吸油器特別適用于水面漏油事故的處理，操作簡(jiǎn)單方便。
【專利說(shuō)明】[0001] 一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法與應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法與應(yīng)用，屬于水污染和油 水分離領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0003] 隨著海洋石油的開發(fā)和運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，海面漏油事件時(shí)有發(fā)生。這不僅造成了石油 資源的浪費(fèi)，而且引起了生態(tài)環(huán)境問(wèn)題和水質(zhì)污染。同時(shí)，一些含有機(jī)物廢水的排放，對(duì)生 態(tài)環(huán)境也存在一定威脅。因此，快速進(jìn)行油水分離具有重要意義。
[0004] 中國(guó)專利《一種吸油材料及其制備方法》（申請(qǐng)?zhí)?01210152706.0)公開了一種采 用聚乳酸制備的吸油材料，但該吸油材料不便于重復(fù)使用且吸油過(guò)程并不方便。中國(guó)專利 《一種連續(xù)的可升降式履帶快速吸油材料水面吸油裝置》（申請(qǐng)?zhí)?01310219271. 1)公開了 一種采用吸油材料吸油后經(jīng)過(guò)兩個(gè)滾筒滾動(dòng)擠壓收集油相的水面吸油裝置，該裝置需要的 滾筒等導(dǎo)致它并不靈活，且容易失衡，從而不能連續(xù)操作。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種吸油速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、 操作方便、環(huán)保的用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器；另外提供一種用于上述吸油器的具有 超疏水性能的聚丙烯改性的聚氨酯海綿及其制備方法。
[0006] 本發(fā)明的目的在于：（1)解決現(xiàn)有吸油材料造成的二次污染問(wèn)題；（2)克服現(xiàn)有的 吸油裝置不靈活、容易失衡和不能連續(xù)吸油操作的不足；（3)沒有飽和吸附的問(wèn)題，只需通 過(guò)更換浮油接收容器來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)吸油。
[0007] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)： 一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿的制備方法，包括以下步驟：在125~130°C油浴條件下， 將聚丙烯溶解在對(duì)二甲苯中，得到聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液，其中，所述聚丙烯的熔融指數(shù)為 12g/10min，所述聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1:10(Γ500 ;將經(jīng)過(guò)丙酮超聲洗滌5~10min的 聚氨酯海綿浸沒在聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液中5~15s，將聚氨酯海綿取出后在115~125°C下烘 干，即得到聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
[0008] 優(yōu)選地：所述的油浴條件為130°c ; 所述的聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1: 500 ; 所述的烘干溫度為120°C。
[0009] -種聚丙烯改性的聚氨酯海綿，通過(guò)上述制備方法制備得到。
[0010] 上述聚丙烯改性的聚氨酯海綿在吸油領(lǐng)域中的應(yīng)用。
[0011] 一種用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器，包括吸油材料、真空泵、吸油管、輸油管和 浮油接收容器；所述的吸油管入口端插入吸油材料中，所述的吸油管出口端與真空泵相連， 所述的輸油管入口端與真空泵相連，所述的輸油管出口端與浮油接收容器相連接，所述的 吸油材料為上述聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
[0012] 所述的吸油管為一根或多根與分流裝置相連。
[0013] 本發(fā)明的原理是利用具有超疏水性能的聚丙烯改性的聚氨酯海綿作為吸油材料， 可快速和高選擇性地吸附水面的浮油，然后利用真空泵的負(fù)壓將被吸附在吸油材料里的油 相抽出，通過(guò)吸油管將吸油材料中的浮油引入浮油接收容器。在抽油過(guò)程中，當(dāng)吸油材料中 吸油管入口端附近的油相被抽離后，形成的局部真空立刻被周圍的浮油充滿，隨即又被抽 走，這樣形成了連續(xù)的抽油過(guò)程。當(dāng)水面上的浮油被完全吸除后，空氣則將進(jìn)入吸油材料， 形成空氣通道，整個(gè)浮油吸除清理過(guò)程結(jié)束。
[0014] 本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果： 1) 本發(fā)明連續(xù)吸油器可以連續(xù)地進(jìn)行水面浮油清除； 2) 本發(fā)明連續(xù)吸油器直接將水面浮油收集到浮油接收容器，不會(huì)造成二次污染； 3) 本發(fā)明連續(xù)吸油器操作方便，裝置簡(jiǎn)單，每臺(tái)真空泵可以用分流裝置連接多個(gè)吸油 管，進(jìn)行大規(guī)模吸油操作。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 圖1為本發(fā)明連續(xù)吸油器的裝置示意圖；圖中：1-吸油材料；2-吸油管；3-真空 泵；4_輸油管；5-浮油接收容器。
[0016] 圖2為本發(fā)明聚丙烯改性的聚氨酯海綿的水滴接觸角圖。
[0017] 圖3為本發(fā)明連續(xù)吸油器的吸油效果圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018] 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0019] 實(shí)施例1 本發(fā)明采用浸漬涂層法對(duì)聚氨酯海綿進(jìn)行改性得到聚丙烯改性的聚氨酯海綿，具體包 括以下步驟：在130°C油浴下，將聚丙烯顆粒(熔融指數(shù)為12g/10min)溶解在對(duì)二甲苯中， 得到聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液，其中，聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1:500 ;將聚氨酯海綿用丙 酮超聲洗滌5min后，取出烘干后并將其浸沒在聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液中5s，將聚氨酯海綿 取出后在120°C烘箱中烘干，得到上述聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
[0020] 利用接觸角測(cè)量?jī)xDSA 100 (KR SS，Germany)測(cè)聚丙烯改性的聚氨酯海綿的水 滴接觸角，首先將聚丙烯改性的聚氨酯海綿水平地放在接觸角測(cè)量?jī)x上，然后將i〇yL水 滴滴在海綿上，儀器自帶的軟件會(huì)自動(dòng)模擬出水滴輪廓，算出接觸角。如圖2所示，吸油材 料的水滴接觸角為152°。
[0021] 實(shí)施例2 在125°C油浴下，將聚丙烯顆粒(熔融指數(shù)為12g/10min)溶解在對(duì)二甲苯中，得到聚丙 烯-對(duì)二甲苯溶液，其中，聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1:100 ;將聚氨酯海綿用丙酮超聲洗 滌8min后，取出烘干后并將其浸沒在聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液中10 s，將聚氨酯海綿取出后 在115°C烘箱中烘干，得到上述聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
[0022] 實(shí)施例3 在127°C油浴下，將聚丙烯顆粒(熔融指數(shù)為12g/10min)溶解在對(duì)二甲苯中，得到聚丙 烯-對(duì)二甲苯溶液，其中，聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1:300 ;將聚氨酯海綿用丙酮超聲洗 滌lOmin后，取出烘干后并將其浸沒在聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液中15s，將聚氨酯海綿取出后 在125°C烘箱中烘干，得到上述聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
[0023] 實(shí)施例4 將實(shí)施例1制備的聚丙烯改性的聚氨酯海綿作為吸油材料應(yīng)用在水面浮油清理領(lǐng)域， 制備一種快速、高效的連續(xù)吸油器：一種用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器，包括吸油材料 1、 吸油管2、真空泵3、輸油管4和浮油接收容器5 ;所述的吸油管2入口端插入吸油材料1 中，所述的吸油管2出口端與真空泵3相連，所述的輸油管4入口端與真空泵3相連，所述 的輸油管4出口端與浮油接收容器5相連接，所述的吸油材料1為上述聚丙烯改性的聚氨 酯海綿。
[0024] 所述的吸油管為一根或多根與分流裝置相連。將多根導(dǎo)管連接到同一臺(tái)真空泵， 可加快吸油速率。本發(fā)明連續(xù)吸油器的裝置示意圖如圖1所示。
[0025] 上述吸油器能快速、高效地清理水面上的浮油：將吸油材料放在有浮油的水面， 然后打開真空泵開關(guān)，真空泵將吸附在吸油材料中的原油抽出。當(dāng)吸油材料1底面積為 2. 5cmX2. 5cm,吸油管2入口端到油面距離為lcm時(shí)，每一個(gè)吸油材料的吸油速度約為 2. 3g/s，吸油效果如圖3所示。
[0026] 在抽油過(guò)程中，水面浮油被快速、高選擇性地吸附在吸油材料1中，然后吸附在吸 油材料1中的油相在真空泵3的負(fù)壓下通過(guò)吸油管2抽出，接著油相通過(guò)輸油管4進(jìn)入浮 油接收容器5中；在整個(gè)連續(xù)抽油過(guò)程中，當(dāng)吸油材料1中吸油管2入口端附近的浮油被抽 離后，形成的局部真空立刻被周圍的浮油充滿，隨即又被抽走；由于吸油材料1的浮力與超 疏水性，吸油材料1在整個(gè)抽油過(guò)程中都浮于水面，當(dāng)水面上的浮油被完全吸除后，空氣則 將進(jìn)入吸油材料1，形成空氣通道，整個(gè)浮油吸除清理過(guò)程結(jié)束。
[0027] 上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作了詳細(xì)說(shuō)明，但是本發(fā)明并不限于上述實(shí)施 方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本發(fā)明宗旨的前提 下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1. 一種聚丙烯改性的聚氨酯海綿的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：在 125~130°C油浴條件下，將聚丙烯溶解在對(duì)二甲苯中，得到聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液，其中，所 述聚丙烯的熔融指數(shù)為12g/10min，所述聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1:10(Γ500 ;將經(jīng)過(guò)丙 酮超聲洗滌5~10min的聚氨酯海綿浸沒在聚丙烯-對(duì)二甲苯溶液中5~15s，將聚氨酯海綿取 出后在115~125°C下烘干，即得到聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯改性的聚氨酯海綿的制備方法，其特征在于：所述的 油浴條件為130°C。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯改性的聚氨酯海綿的制備方法，其特征在于：所述的 聚丙烯與對(duì)二甲苯質(zhì)量比為1: 500。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯改性的聚氨酯海綿的制備方法，其特征在于：所述的 烘干溫度為12CTC。
5. -種聚丙烯改性的聚氨酯海綿，其特征在于：通過(guò)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的制備 方法制備得到。
6. 權(quán)利要求5所述的聚丙烯改性的聚氨酯海綿在吸油領(lǐng)域中的應(yīng)用。
7. -種用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器，其特征在于：包括吸油材料、真空泵、吸油 管、輸油管和浮油接收容器；所述的吸油管入口端插入吸油材料中，所述的吸油管出口端與 真空泵相連，所述的輸油管入口端與真空泵相連，所述的輸油管出口端與浮油接收容器相 連接，所述的吸油材料為權(quán)利要求5所述的聚丙烯改性的聚氨酯海綿。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于清除水面浮油的連續(xù)吸油器，其特征在于：所述的吸油 管為一根或多根與分流裝置相連。
【文檔編號(hào)】C08J9/42GK104086798SQ201410310827
【公開日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】彭磊, 于萍, 羅運(yùn)柏 申請(qǐng)人:武漢大學(xué)