改性聚氨酯系吸油材料研究

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1、独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得玉洼王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：胡胄签字日期：2口孵1月门日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解云整至些太堂有关保留、使用学位论文的规定。特授权云洼王些太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅

2、和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：胡霄导师签名：伽甏．签字目期：2。肇1月j]日签字日期：如砷年』月J7日㈣㈣㈣㈣㈣㈣II学位论文的主要创新点Y2518720一、采用悬浮聚合法制得具有适度交联结构的聚甲基丙烯酸十二酯(PLMA)，其后加入聚氨酯(PU)共混改性，通过熔融纺丝等技术制备了PU／PLMA吸油纤维，PLMA对纤维吸附有机液体起决定作用，而PU的存在对纤维吸油时保持形态和纺丝成形起到重要作用。二、采用加热法、溶剂法和包裹法将PU海绵与疏水性的石墨烯微片相结合制得石墨烯基

3、改性聚氨酯海绵吸油材料。将石墨烯微片的纳米结构与海绵的微孔结构相结合，创造了一个双重的粗糙表面，使石墨烯基改性聚氨酯海绵吸油材料具有超疏水性，吸油材料对三氯乙烯的吸附量可达889／g左右。三、将石墨烯基改性聚氨酯海绵吸油材料制成中空管状，所得中空管状吸油材料放入油水混合体系中，一端提供负压，可实现油水动态分离，吸油材料的吸附分离效率随油品浓度的增加而增大，当油水比列为1：1时，吸附分离效率可达95％。摘要本文以聚乙烯醇(PVA)为分散剂，过氧化苯甲酰(BPO)为引发剂，采用水相悬浮聚合法合成了聚甲基丙烯酸十Z．酯(PLMA)，将其与聚氨fl旨(PU)共混、造粒

4、、熔融纺丝制得PU／PLMA共混纤维。PU／PLMA共混纤维对低分子有机物具有良好的吸附性能，其中对甲苯、三氯乙烯、柴油、煤油和质量分数为10％的原油溶液的饱和吸附量分别为4．869／g、8．19／g、2．429／g、2．049／g和39／g，并且吸附油品后的纤维经脱附可多次循环使用。借助光学接触角测量仪、单纤维强力仪、傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)等分析了共混纤维的结构与性能，结果表明，共混纤维具有良好的疏水亲油性能，吸附后，纤维形态明显胀大，PLMA对纤维吸附有机液体起决定作用，而PU的存在对纤维吸油时保持形态和纺丝成形起到重要

5、作用。由于制备出的吸油纤维只能用于油水体系的静态吸附，无法实现油水体系的动态高效吸附与分离，工业上规模应用受到限制。针对这一问题，本研究采用加热法、溶剂法和包裹法制得可用于油水动态吸附分离的石墨烯基改性聚氨酯海绵吸油材料。所得吸油材料具有良好的吸附性能，对甲苯、丙酮、乙醇、三氯乙烯、煤油、柴油的饱和吸附量分别为50．869／g，41．909／g，37．469／g，88．sog／g，30．099／g，31．38∥g，吸附后通过加热挥发脱附或物理挤压脱附可重复使用：吸油材料在循环使用过程中，吸附量不随使用次数的增加而减小，循环使用性能稳定；通过发射扫描电子显微镜(

6、FESEM)矛N接触角的观察分析，发现石墨烯的涂覆效果良好，与聚氨酯海绵形成双重粗糙的表面结构，增强了吸油材料的疏水性。吸油材料具有超疏水性，油水选择性好，疏水性持久稳定。在上述研究基础上，探索设计了一种动态吸附装置，将石墨烯基改性聚氨酯海绵制备为中空管状，将所得中空管状吸油材料放入油水混合体系中，一端提供负压，可动态连续吸附油品，研究结果表明，吸油材料的吸附分离效率随油品(甲苯)浓度的增加而增大，当油水比列为1：1时，吸附效率可达95％。关键词：聚氨酯；聚甲基丙烯酸十二酯；石墨烯；海绵；共混；纤维AbstractPolylaurylmethacrylate0

7、'LMA)wassynthesizedviaaqueoussuspensionpolymerizationusingpolyvinylalcohol(PVA)asadispersingagentandbenzoylperoxide(BPO)asaninitiator．PU／PLMAblendfiberswerepreparedviablending，pelletingandmeltspinning．Theresultsshowthattheblendfibershaveimpressiveoilabsorbencytorlightorganicliquids，

8、themaximumoilabsorb