一種添加玉米葉片容易生物降解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，特別是一種添加玉米葉片容易生物降解的高分子吸收劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨社會(huì)的不斷進(jìn)步和工業(yè)的快速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、石油運(yùn)輸、人類活動(dòng)、自然災(zāi)害等過(guò)程中經(jīng)常會(huì)排放和產(chǎn)生廢棄污染物質(zhì)，這些泄漏事故和排放過(guò)程往往造成能源的損失和環(huán)境的威脅，甚至影響人類的健康，因此，找出高效的去除油品及有機(jī)污染物質(zhì)的方法是非常必要的。
[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。
[0004]玉米葉片的主要化學(xué)成分中纖維素含量接近50%，半纖維素接近25%，木質(zhì)素接近15 %，而且具有發(fā)達(dá)孔隙結(jié)構(gòu)、比表面積大，毛細(xì)管吸附作用較強(qiáng)，與玉米秸桿一起可制備吸附能力強(qiáng)、無(wú)毒無(wú)味、耐酸堿的活性炭吸附劑，廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥等行業(yè)。但是傳統(tǒng)的生物質(zhì)吸油材料，主要通過(guò)材料表面的間隙和管腔的毛細(xì)管作用對(duì)油進(jìn)行吸附，其中材料成分比例對(duì)其吸油性能影響較大。由于生物質(zhì)材料的纖維素中羥基較多，有較大的親水性，導(dǎo)致其吸油量不大，吸油倍率較小；而且油水選擇性不高，往往吸油的同時(shí)也吸水，減弱了其吸油和保油能力。因此，應(yīng)盡可能降低其吸水量，提高其吸油量與吸水量之比值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是提供一種添加玉米葉片容易生物降解的高分子吸收劑及其制備方法。本發(fā)明通過(guò)改性保留著葉片中纖維素本身的特性，這為后續(xù)進(jìn)一步處理提供物質(zhì)基礎(chǔ)，同時(shí)纖維素本身的可降解性也使得材料吸油后便于處理和生物分解，可以部分取代商業(yè)化的高吸油樹(shù)脂產(chǎn)品，降低了生產(chǎn)成本。
[0006]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: 一種添加玉米葉片容易生物降解的高分子吸收劑，由下列重量份的原料制備制成:丙烯酸丁酯23-25、甲基丙烯酸丁酯22-24、干枯玉米葉片5_6、濃度為1%的氫氧化鈉溶液適量、納米二氧化硅2-3、二甲基二氯硅烷0.3-0.4、六甲基二硅醚0.1-0.13、二乙二醇二丙烯酸酯0.15-0.2、過(guò)氧化二異丙苯1-1.2、乙酸乙酯21-23、月桂醇聚氧乙烯醚0.5-0.7、聚乙烯醇4-5、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)明所述一種添加玉米葉片容易生物降解的高分子吸收劑，由以下具體步驟制成:
(1)將干枯玉米葉片用蒸餾水洗凈后放入烘箱中，以80°C的溫度烘至含水量小于10%，之后放入粉碎機(jī)中粉碎成200目粉末，然后浸泡在濃度為1%的氫氧化鈉溶液中，常溫下浸泡3-4小時(shí)后用蒸餾水沖洗呈中性，之后在溫度為105-110°C的烘箱中烘干，冷卻后與納米二氧化硅、二甲基二氯硅烷、六甲基二硅醚混合球磨120-150分鐘后得到表面疏水改性的粉料；
(2)將聚乙烯醇加入30倍量的蒸餾水中，然后加入月桂醇聚氧乙烯醚，邊攪拌邊加熱至完全溶解，冷卻至室溫后加入步驟(I)得到的表面疏水改性的粉料，攪拌均勻后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、二乙二醇二丙烯酸酯、過(guò)氧化二異丙苯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯，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。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明對(duì)干枯玉米葉片與納米二氧化硅共混后進(jìn)行疏水改性，減少其表面的親水基團(tuán)，增加親油基團(tuán)的數(shù)量，使混合粉末其具有更好的油水選擇性，與丙烯酸系樹(shù)脂復(fù)合后，能夠提高材料的吸油性能，而且具有更加疏松的多孔結(jié)構(gòu)。
[0008]本發(fā)明在內(nèi)層丙烯酸復(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)。
[0009]本發(fā)明雙層多孔，吸油速度快，吸油倍率高，而且添加了生物成分，容易降解，降低了生成成本。本發(fā)明吸收材料能吸收幾乎所有的液體有機(jī)化學(xué)品，包含汽油、柴油、航空燃油、原油等燃料，苯、二甲苯等芳烴溶劑，以及全氯乙烯、甲基乙基酮等氯化溶劑和極性化合物。廣泛用于石油泄露、水污染控制、油水分離以及危險(xiǎn)化學(xué)品防護(hù)及應(yīng)急處理等領(lǐng)域，具有應(yīng)用范圍廣，吸收速度快，使用方便快捷等特點(diǎn)，特別對(duì)于有毒有害物質(zhì)，能夠安全處理，有效防止污染液的二次污染。具體