一種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別是一種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前全球水域環(huán)境污染問題日趨嚴(yán)重，其中油類物質(zhì)及其污水、廢棄液和因各種事故如油船或儲罐泄漏造成的河流、海洋等水資源污染問題日趨嚴(yán)重，亟待有效遏制和解決。
[0003]吸油材料主要可分為三大類，即無機(jī)吸油材料、有機(jī)合成吸油材料和有機(jī)天然吸油材料。發(fā)泡聚丙烯泡沫是一種性能卓越的高結(jié)晶復(fù)合材料，與其他熱塑性聚烯烴相比，聚丙烯具有較高的剛性，優(yōu)良的力學(xué)性能，良好的耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，是用于過濾分離等工業(yè)用途的優(yōu)良材料，不僅可回收再利用，而且可以自然降解，不會造成白色污染，因而被稱為“綠色”泡沫。聚丙烯泡沫由于其良好的力學(xué)性能、優(yōu)良的耐熱性能及利于環(huán)境保護(hù)的性質(zhì)，是繼傳統(tǒng)的聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫及聚乙烯泡沫之后的新一代泡沫材料，有著廣泛的應(yīng)用前景。但是該材料作為吸附材料，具有一些缺點，比如存在重力保油率較低，吸收后擠壓再次泄漏，由于多孔結(jié)構(gòu)，比表面積大，無法抑制被吸收的高揮發(fā)性液體的揮發(fā)性，對有毒易爆的化學(xué)品處理效果不理想等。甲基丙烯酸酯類高吸油樹脂是近年來吸油材料領(lǐng)域的研究熱點之一，甲基丙烯酸酯類高吸油樹脂是通過分子鏈中的親油基和油分子間產(chǎn)生的范德華力來實現(xiàn)吸油的功能，樹脂材料吸油后油品不易脫落，保油率高，設(shè)想將吸油樹脂與發(fā)泡聚丙烯泡沫的優(yōu)點相結(jié)合，提出在聚丙烯樹脂發(fā)泡過程中將聚丙烯酸樹脂交聯(lián)其中，用以提高材料保油性能，新材料就具備了物理吸附和化學(xué)吸收的雙重優(yōu)點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料及其制備方法。本發(fā)明添加適量的低密度聚乙烯與高熔體強度聚丙烯共混，與聚丙烯酸高分子樹脂微球熔融交聯(lián)后，通過化學(xué)、物理復(fù)合發(fā)泡，將高分子樹脂均勻地分布在發(fā)泡聚丙烯的孔壁上，得到泡孔均勾、吸油快速、吸油倍率高、保油率高的新材料。
[0005]為了實現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過以下方案實施：
一種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料，由下列重量份的原料制備制成：高熔體強度聚丙烯95-98、低密度聚乙烯2-3、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh550水溶液2_3、ac發(fā)泡劑3-5、椰殼活性炭2-3、陶土 4-6、氧化鋅1-2、去離子水適量、甲基纖維素4_5、丙烯酸丁酯13-15、甲基丙烯酸十二酯7. 5-9、N，N’ -亞甲基雙丙烯酰胺0. 08-0. 1、偶氮二異丁腈0. 5-0. 6、乙酸乙酯11-12. 5、磷酸二異辛酯2-3 ;
本發(fā)明所述一種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料，由以下具體步驟制成： (1)將甲基纖維素加入30倍量的去離子水中，邊攪拌邊加熱至完全溶解，冷卻至室溫后在氮氣保護(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、偶氮二異丁腈、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸十二酯、磷酸二異辛酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至400C，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，得到固體微球，將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體微球過濾，用80°C去離子水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時即得高分子樹脂微球；
(2)將陶土用1%的硅烷偶聯(lián)劑kh550水溶液混合后放入攪拌機(jī)中，以300轉(zhuǎn)/分的速度攪拌30分鐘后過濾后放入烘箱中干燥，將椰殼活性炭粉碎成100目粉末后與處理后的陶土、ac發(fā)泡劑混合均勻后放入球磨機(jī)中，以60-70°C的溫度球磨15-20分鐘后取出，與低密度聚乙烯、氧化鋅放入高速混合機(jī)中混合均勻，然后通過擠出機(jī)擠出造粒得到改性顆粒，控制擠出機(jī)擠出溫度為100-120°C，螺桿轉(zhuǎn)速為300-400轉(zhuǎn)/分；
(3)將高熔體強度聚丙烯、發(fā)泡改性顆粒以及步驟(I)得到的高分子樹脂微球混合后投入到雙螺桿擠塑機(jī)的料斗中，擠塑機(jī)升溫至180-200°C后啟動螺桿旋鈕，塑化混煉120-150分鐘，進(jìn)行第一次發(fā)泡；當(dāng)筒體中斷混合物已經(jīng)熔化塑化均勻后，在10-15MPa條件下注入二氧化碳?xì)怏w(通過流量控制閥控制二氧化碳的加入量為熔化物料質(zhì)量的10%)，保持40-50分鐘后，再降至常壓，再進(jìn)行發(fā)泡；將塑化好的熔體擠出，控制擠出機(jī)頭的溫度為200-210°C，即可得到側(cè)壁布滿微孔發(fā)泡管，經(jīng)過空氣自然冷卻后用專用切粒機(jī)切粒即可制備出發(fā)泡聚丙烯與高分子樹脂復(fù)合的粒子。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明首先制備高分子樹脂微球，然后通過一系列的工藝將ac發(fā)泡劑、陶土、椰殼活性炭等進(jìn)行活化，降低了發(fā)泡劑的分解溫度，同時不影響發(fā)氣量，使之能夠在注塑過程中平穩(wěn)較快分解形成泡孔，泡孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，然后與聚丙烯、高分子樹脂微球共同放入擠塑機(jī)中熔化塑化，通過化學(xué)發(fā)泡、通入二氧化碳等物理發(fā)泡制成開孔型的復(fù)合材料，具有較大的比表面積，提高了吸附性能。
[0007]本發(fā)明與高分子吸收劑復(fù)合后的發(fā)泡聚丙烯泡沫與普通發(fā)泡聚丙烯泡沫相比，更具有良好的處理效果，具有良好的吸附倍率以及均勻細(xì)密的泡孔，原因是添加適量的陶土、椰殼活性炭等成分本身就具有較好的吸附性能，改性后的發(fā)泡聚丙烯的結(jié)構(gòu)發(fā)生了一些變化，從而增強了吸附性能。本發(fā)明整體吸油性能較好、制備方法簡單，在水面浮油的回收處理方面具有極大的應(yīng)用前景。
具體實施方案
[0008]下面通過具體實例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0009]—種泡孔分布均勻的發(fā)泡聚丙烯與高分子吸收劑復(fù)合材料，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:高熔體強度聚丙烯95、低密度聚乙烯2、1%的硅烷偶聯(lián)劑kh550水溶液2、ac發(fā)泡劑3、椰殼活性炭2、陶土 4、氧化鋅1、去離子水適量、甲基纖維素4、丙烯酸丁酯13、甲基丙烯酸十二酯7.5、N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺0.08、偶氮二異丁腈0