聚合環(huán)氧大豆油改性纖維素吸油材料的制備與性能研究.pdf

1、植物纖維天然高分子吸油材料具有廉價和可生物降解等優(yōu)點，然而它同時存在孔隙率低和在油水選擇性差的缺點，這限制了它應用范圍的拓展。采用石化產(chǎn)品改性的纖維素吸油材料的對環(huán)境不友好，填埋或焚燒處理會造成碳排放和二次污染等問題。本文通過環(huán)氧植物油脂對高孔隙率纖維素氣凝膠進行疏水改性制備纖維素吸油材料。
　　以1,4-丁二醇二縮水甘油醚（BDE）為交聯(lián)劑，在氫氧化鈉/尿素/水溶液中與纖維素發(fā)生交聯(lián)反應，經(jīng)純化冷凍干燥制備纖維素氣凝膠。纖維素與

2、BDE在室溫下即可反應并形成凝膠態(tài)。相比于原料纖維素，氣凝膠表面氧碳原子比發(fā)生變化，從纖維素Ⅰ型轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)結(jié)構(gòu)，并且呈現(xiàn)出連續(xù)的多孔網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)。交聯(lián)劑量與水凝膠質(zhì)量分數(shù)影響氣凝膠的結(jié)構(gòu)，當脫水葡萄糖單元(AGU)與BDE摩爾比為1:3、水凝膠質(zhì)量分數(shù)是1.5％時，氣凝膠的密度為0.0162g/cm3，對水吸收倍數(shù)分別為41g/g。氣凝膠是呈現(xiàn)出兩親性，不具有油水選擇性；在水中重復使用能夠保持吸收性能，而在弱極性溶劑中重復使用時吸收性能明

3、顯降低。
　　使用環(huán)氧大豆油（ESO）對濾紙及纖維素膜進行疏水化改性。環(huán)氧大豆油在纖維素表面開環(huán)聚合，聚合ESO在濾紙表面形成納米顆粒，改性濾紙的表面自由能降低至22.07mJ·m-2，水接觸角增至145.1°，浸入水中30min拉伸強度無明顯降低。采用旋涂法制備了表面粗糙度Ra為1.698nm的超平纖維素膜，用以研究表面粗糙度的變化對疏水性能的影響。研究表明，隨著改性過程中ESO量增加，改性膜表面粗糙度Ra增加，水滴與固體表面之

4、間“空氣墊”的面積分數(shù)增加，從而水滴在其表面的接觸角也增加，接觸角最高為137.5°。
　　以聚合ESO對氣凝膠改性制備纖維素吸油材料。纖維素吸油材料浸泡在水中2h幾乎無增重，在機油-水體系中對機油的選擇性可達到99.8%，并可以有效吸收原油、機油、泵油、液體石蠟、二氯甲烷、異丙醇和甲苯等油類或有機溶劑，對原油的吸收倍數(shù)可達到37g/g。纖維素吸油材料吸收油類或有機溶劑后可以通過簡單的擠壓排除吸附物，循環(huán)利用30次后水滴接觸角仍可