一种超疏水与超亲油海绵及其制备方法和应用

摘要

本发明公开一种超疏水与超亲油海绵及其制备方法和应用。该制备方法是将室温下，将含氟聚丙烯酸酯乳液分散于无水乙醇中搅拌均匀；然后加入疏水纳米二氧化硅，超声分散，得到含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液；再将经过丙酮与蒸馏水清洗并干燥后的聚合物海绵浸泡在所述含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液中5～30min，提拉后将其置于75～110℃下干燥，得到超疏水与超亲油海绵；本发明工艺简单，反应条件温和，所制备的超疏水与超亲油海绵能快速有效去除含油污水中的油性有机物，具有较高的吸油容量，而且可以多次循环使用，有望应用于含油污水处理与原油泄漏清理等领域。

主权项

一种超疏水与超亲油海绵的制备方法，其特征在于：室温下，将含氟聚丙烯酸酯乳液分散于无水乙醇中搅拌均匀；然后加入疏水纳米二氧化硅，超声分散，得到含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液；再将经过丙酮与蒸馏水清洗并干燥后的聚合物海绵浸泡在所述含氟聚丙烯酸酯/二氧化硅乙醇分散液中5～30min，提拉后将其置于75～110℃下干燥，得到超疏水与超亲油海绵；所述疏水纳米二氧化硅平均粒径为10～60nm，疏水纳米二氧化硅与含氟聚丙烯酸酯乳液质量比为1:10～1:2；所述含氟聚丙烯酸酯乳液采用预乳化半连续核壳乳液聚合工艺得到，包括如下步骤：(1)以质量份数计，将10～15份硬单体、20～25份软单体、0.6～4份功能性单体、0.3～2份乳化剂与35～60份水混合搅拌15～30min，制得丙烯酸酯预乳化液；(2)以质量份数计，将20～40份水加热到75～80℃，同时滴加步骤(1)制得的丙烯酸酯预乳化液与引发剂水溶液，滴加时间为2～3h，制得聚丙烯酸酯乳液；所述引发剂水溶液中引发剂用量为0.1～0.6份，水用量为5～20份；(3)以质量份数计，将20～25份硬单体、10～15份软单体、3～16份含氟单体、0.3～2份乳化剂与35～60份水混合搅拌15～30min制得含氟丙烯酸酯预乳化液；(4)滴加步骤(3)制得的含氟丙烯酸酯预乳化液与引发剂水溶液到步骤(2)的聚丙烯酸乳液中，滴加时间为2～3h，然后保温1～2h；所述引发剂水溶液中引发剂用量为0.1～0.4份，水用量为5～20份；(5)降温冷却至40℃以下，加入氨水调节pH至6～8，得到含氟聚丙烯酸酯乳液；所述硬单体为甲基丙烯酸甲酯或苯乙烯；所述软单体为丙烯酸丁酯或丙烯酸异辛酯；所述功能性单体为丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸羟乙酯和丙烯酸羟丙酯中的一种或多种；所述含氟单体为丙烯酸六氟丁酯或甲基丙烯酸十二氟庚酯；所述反应性乳化剂为烯丙氧基壬基酚醚硫酸铵；所述引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵。