[发明专利]一种油水分离材料及其制备方法

说明书

本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及一种油水分离材料及其制备方法。所述制备方法包括：a)将聚氨酯海绵进行紫外光照射，得到预处理后的聚氨酯海绵；b)将所述预处理后的聚氨酯海绵置于浸渍液中，浸渍完成后，在50～120℃下反应，得到油水分离材料；所述浸渍液包括A液和B液；所述A液由包括正硅酸乙酯、第一溶剂、氨水和水的原料制备得到；所述B液由包括烷氧基硅烷、氨水和第二溶剂的原料制备得到。本发明提供的油水分离材料的制备方法条件温和、工艺简单，制备的油水分离材料超疏水、超亲油，整个处理工艺不涉及强酸、强碱和毒性物质，安全性较高，二次污染小。

技术领域

本发明涉及油水分离技术领域，尤其涉及一种油水分离材料及其制备方法。

背景技术

现阶段成熟的油水分离的方法主要有离心法、重力法、吸附法、浮选法、生物氧化法和膜分离法等。综合来看，选择油水分离方法时需考虑当时的水处理环境以及分离体积等因素。吸附法具有设备简单、出水水质较好、设备占地面积小等优点，使用原位吸附法进行油水分离是一种可以将废油收集回收的方式，在解决油污废水污染问题的同时，还能实现资源的再利用，具有较好的环保效益和经济效益。但传统的油水分离材料的界面浸润特性不明显，吸油性和抗水性均较弱，在吸油的同时也吸收大量水分，分离效率较低，仅有50％左右，影响材料的使用效果。如活性炭、油硅胶、毛毡、分子筛等吸油材料，虽然有较好的吸附性能，但由于吸附容量小、选择性差及成本高等因素限制了其广泛应用。因此亟需高吸附量、油水分离效率高、来源广泛且经济适用的新型油水分离材料。

目前已有大量科研机构及高校开展高吸附量、循环使用性能好的油水分离材料研究，如中国专利CN 11039394 A公开了一种超疏水超亲油聚氨酯海绵材料及其制备方法，利用铬酐和浓硫酸配成铬酸溶液对海绵进行表面活化处理，将甲基三氯硅烷和正己烷(甲苯、丙酮)等试剂混合得到改性剂，对预处理后的海绵进行超疏水改性，得到超疏水超亲油聚氨酯海绵。该方法采用商用聚氨酯海绵作为吸附材料，原料来源广泛，价格低廉，而且该方法工艺简单，制备效率高。同时，也存在比较显著的问题：预处理和制备过程中会产生大量具毒性气体和有机污染物，操作过程存在安全隐患，且后续废液处理难度较大，使其工业化生产受到一定限制。中国专利CN110684234 A公开了一种简单、低成本的超轻、超疏水海绵的制备方法，通过强氧化剂以改性制备得到超疏水-超亲油海绵，该方法所制备疏水亲油海绵具有良好的机械性能和循环吸附能力，在反复挤压和循环利用后能保持其原貌以及吸附性能。但是，该方法所用试剂涉及含强氧化剂如：双氧水、过硫酸钾、过硫酸铵、高铁酸钾等，强氧化剂的浓度高，不仅在实验过程中存在安全隐患，产生的废液处理难度大，若是处理不当，更是会对水体产生严重的二次污染。

可以看出，现有的超疏水超亲油吸附材料，多数采用正己烷或甲苯类试剂作为反应溶剂，改性剂使用甲基三氯硅烷等挥发性刺激气体。预处理过程存在强酸试剂污染、制备过程中挥发性气体具有毒性和刺激性，存在一定的安全隐患，并且吸附材料制备过程的处理液和改性液会造成二次污染，且后期处理难度大，处理成本高。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种油水分离材料的制备方法，本发明制备的油水分离材料超疏水、超亲油，整个处理工艺不涉及强酸、强碱和毒性物质，安全性较高，二次污染小。

本发明提供了一种油水分离材料的制备方法，包括以下步骤：

a)将聚氨酯海绵进行紫外光照射，得到预处理后的聚氨酯海绵；

b)将所述预处理后的聚氨酯海绵置于浸渍液中，浸渍完成后，在50～120℃下反应，得到油水分离材料；

所述浸渍液包括A液和B液；

所述A液由包括正硅酸乙酯、第一溶剂、氨水和水的原料制备得到；

所述B液由包括烷氧基硅烷、氨水和第二溶剂的原料制备得到。

优选的，步骤a)中，将所述聚氨酯海绵进行紫外光照射前，还包括将聚氨酯海绵进行超声清洗，所述超声清洗的步骤包括：