[发明专利]一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料及其制备方法，通过将纤维素置于碱溶液中，通过剪切得到稳定分散的纤维素水分散液；将所得的纤维素水分散液通过有机溶剂置换得到稳定分散的纤维素有机溶剂分散液；将所得纤维素有机溶剂分散液与环氧松香混合均匀，加入催化剂，在20～35℃下反应0.5～2h；将所得的产品经干燥处理得到所需环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料。本发明以天然产物松香和纤维素为原料，通过简单的制备方法，得到具有疏水性的气凝胶吸油材料。

技术领域

本发明涉及材料制备技术领域，具体涉及一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料及其制备方法。

背景技术

近年来，随着世界工业的快速发展，海上石油资源得以开发，石油开采及运输造成的原油泄漏问题也愈加严重。通过生物法和化学法可处理这些问题，但是物理吸附法是一种较好的处理海洋溢油的方法。但是，目前社会上存在的吸油材料多有吸油效率低，吸油材料本身也是污染源头，二次处理不方便，成本高等缺点。因此制备新型绿色环保吸油材料具有巨大的经济效益和环境效益。

纤维素是世界上最丰富的生物质资源之一，具有无污染和可降解等优点。由于纤维素表面多羟基，因此易将纤维素进行改性得到疏水吸油材料。

专利CN 103980530 A公开了一种海藻纤维素气凝胶吸油材料的制备方法，从浒苔中提取得到纯化的海藻纤维素，机械胶磨制成海藻纳米纤维素微纤丝，得到海藻纤维素水凝胶。通过冷冻干燥得到海藻纤维素气凝胶后，使用苯基三乙氧基硅烷(PTES)进行改性后，在90～100℃条件下保存 0.5～5h，得到疏水性海藻纤维素气凝胶吸油材料。该发明虽然主要利用了天然海藻纤维素，使得主要原料具有环境友好性，但是其疏水改性仍需要用大量的石油基原料。

松香是我国丰富的林业特色生物质资源，年产量可达40～80万吨，以其为原料通过化学修饰得到的系列衍生物在香精香料、医药及化工等领域得到了广泛应用。松香的菲环骨架结构，使其具有一定的刚性和良好的疏水性，因此在许多疏水改性材料中得到应用。

因此，利用纤维素与环氧松香作为原料，开发利用全生物基的吸油材料，无疑具有巨大的资源优势。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的吸油材料效率低、有污染的缺陷，从而提供一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料及其制备方法，以天然产物松香和纤维素为原料，通过简单的制备方法，得到具有疏水性的气凝胶吸油材料。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料，包括如下重量份的原料：

纤维素1～5份；

环氧松香1～40份；

催化剂0.001～0.05份。

优选地，所述纤维素为细菌纤维素、纸浆纤维素、微晶纤维素或纳米纤维素中的至少一种。

优选地，所述环氧松香为脱氢枞基缩水甘油醚或聚乙二醇脱氢枞基缩水甘油醚中的至少一种，所述环氧松香的环氧值范围为40％～80％。

优选地，所述催化剂为SnCl₄、ZnCl₂、AlCl₃、TiCl₄或SbCl₅中的至少一种。

同时，本发明还提供了一种环氧松香改性纤维素气凝胶吸油材料的制备方法，包括如下步骤：

(1)将纤维素置于碱溶液中，通过剪切得到稳定分散的纤维素水分散液；

(2)将步骤(1)所得的纤维素水分散液通过有机溶剂置换得到稳定分散的纤维素有机溶剂分散液；

(3)将步骤(2)所得纤维素有机溶剂分散液与环氧松香混合均匀，加入催化剂，在20～35℃下反应0.5～2h；