本發(fā)明涉及功能高分子，尤其涉及一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料、制備方法及應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)的迅速發(fā)展，石油及其衍生物的開采、運(yùn)輸和使用日益頻繁。因此，每年都會(huì)發(fā)生溢油和有機(jī)溶劑泄漏，在世界范圍內(nèi)造成嚴(yán)重的環(huán)境、生態(tài)和健康問題，特別是對(duì)海洋環(huán)境造成危害。此外，核工業(yè)的快速發(fā)展也產(chǎn)生了大量的放射性有機(jī)廢液。特別是用于核燃料和乏燃料后處理(purex流程)中，大量使用煤油稀釋的磷酸三丁酯(tbp)作為溶劑萃取技術(shù)的萃取劑。因此，開發(fā)高效的技術(shù)和材料來去除和回收水中的油和有機(jī)溶劑是非常重要的。最常用的溢油清理技術(shù)包括:物理方法(圍油欄、撇油器、吸附劑)，化學(xué)方法(分散劑、固化劑、原位燃燒)，和生物修復(fù)法。其中，化學(xué)方法和生物修復(fù)被認(rèn)為是不可恢復(fù)的方法，而物理方法被認(rèn)為是可恢復(fù)的方法。此外，化學(xué)方法對(duì)環(huán)境不友好，因?yàn)槭褂糜卸净瘜W(xué)材料以及產(chǎn)生有毒排放物。生物修復(fù)使用特定的微生物(如細(xì)菌、藻類和真菌)來降解石油，這需要很長時(shí)間，而且有外來物種入侵的風(fēng)險(xiǎn)。因此，基于物理技術(shù)的方法被認(rèn)為是最優(yōu)的方法。特別是利用吸油劑回收水中溢油，因其簡(jiǎn)單、環(huán)保、低成本、可循環(huán)利用等優(yōu)點(diǎn)，成為最具吸引力的方法。

2、目前，各種無機(jī)材料(如沸石、二氧化硅和活性炭)、天然材料(如稻草、棉花和果皮)和合成材料已被用作吸油劑用于溢油回收。無機(jī)材料和天然材料一般表現(xiàn)出吸油能力低、油選擇性差、回收難等特點(diǎn)。有的還容易沉到底部，給收集帶來困難。相反，人工合成的吸附劑，通常是人工合成高分子，往往具有固有的疏水性，很大的吸油能力，良好的選擇性和可重復(fù)使用。合成材料根據(jù)吸附機(jī)理又可以分為兩類。一類是通過表面吸附和毛細(xì)作用來吸附油的多孔材料，通常表現(xiàn)出優(yōu)異的吸油能力，并且通過壓縮可以實(shí)現(xiàn)油的擠出回收；但其蓄油能力差，在輸送過程中可能造成二次污染，尤其是針對(duì)放射性有機(jī)液體的情況下。另一類為通過溶脹作用吸收油的共聚物或交聯(lián)聚合物，其具有良好保油能力，可避免二次污染，在一些特定的場(chǎng)合具有良好的應(yīng)用前景。

3、目前常見的吸油高分子主要基于聚(甲基)丙烯酸酯樹脂和聚烯烴類樹脂，其合成方法往往是通過復(fù)雜的單體聚合方式，操作流程長、聚合產(chǎn)率不高、人工和材料成本高，此外還存在吸油容量不高、吸油后易成泥狀而難以回收利用等問題。例如，專利cn1095727a以丙烯酸及其酯類為單體通過自由基引發(fā)聚合合成吸油樹脂，對(duì)氯仿吸油量分別為24.84g/g；專利cn104628926a以氯甲基苯乙烯和苯乙烯為聚合單體進(jìn)行自由基懸浮聚合合成吸油樹脂，對(duì)硝基苯吸附倍率最高為35倍；專利cn111057182a以甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯為單體，在引發(fā)劑、交聯(lián)劑、致孔劑、分散劑條件下制備的吸油樹脂微球，對(duì)二氯甲烷和柴油的吸油量分別為33.48和7.42g/g。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的技術(shù)目的在于提供一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料、制備方法及應(yīng)用。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：

3、一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料，包括如下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，多巰基交聯(lián)劑0.5-15份，光引發(fā)劑0.5-5份。

4、進(jìn)一步的，所述多巰基交聯(lián)劑包括巰基丙基甲基硅氧烷均聚物、巰基丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯的一種或多種。

5、進(jìn)一步的，所述光引發(fā)劑包括2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ァ?,4,6-(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥環(huán)己基苯酮中的一種或多種，優(yōu)選為2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴?。

6、本發(fā)明的另一方面提供一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，包括如下步驟：

7、步驟1：將苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物溶于溶劑中，加入光引發(fā)劑和多巰基交聯(lián)劑，混合均勻后，轉(zhuǎn)移至玻璃皿中靜置得到平坦的表面，再在光照條件下固化，發(fā)生烯烴與巰基的巰-烯點(diǎn)擊反應(yīng)，得到有機(jī)凝膠；

8、步驟2：將步驟1得到的有機(jī)凝膠浸泡于乙醇中排出溶劑，再將有機(jī)凝膠取出并真空干燥，得到苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料。

9、進(jìn)一步的，所述步驟1中，所述溶劑包括均三甲苯，甲苯，二氯甲烷，四氫呋喃，環(huán)己烷中的一種或多種，優(yōu)選均三甲苯。

10、進(jìn)一步的，所述光照條件包括紫外固化燈、氙燈光源、自然太陽光照。

11、本發(fā)明的另一方面提供一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料在吸油中的應(yīng)用。

12、本發(fā)明具有如下有益效果：

13、1、本發(fā)明高吸油材料具有高吸油能力和選擇性，吸油后能保持其結(jié)構(gòu)不成泥狀且漂浮在水面上、易于收集，并具有優(yōu)異的保油能力、良好的可重復(fù)使用性等優(yōu)點(diǎn)。

14、2、本發(fā)明利用光交聯(lián)苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的烯烴與多巰基交聯(lián)劑的巰基之間發(fā)生光促進(jìn)的巰-烯點(diǎn)擊反應(yīng)得到交聯(lián)高分子，其制備方法簡(jiǎn)單方便、原料易于獲取，成本低廉。

15、3、本發(fā)明公開的高吸油材料可適用于有機(jī)溶劑、油類泄露應(yīng)急處理，以及放射性有機(jī)廢液吸收固化等應(yīng)用場(chǎng)景。

技術(shù)特征：

1.一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料，其特征在于，包括如下按質(zhì)量份數(shù)計(jì)的組分：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物100份，多巰基交聯(lián)劑0.5-15份，光引發(fā)劑0.5-5份。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，其特征在于，所述多巰基交聯(lián)劑包括巰基丙基甲基硅氧烷均聚物、巰基丙基甲基硅氧烷-二甲基硅氧烷共聚物、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，其特征在于，所述光引發(fā)劑包括2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯、2,4,6-(三甲基苯甲?；?二苯基氧化膦、2-羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、1-羥環(huán)己基苯酮中的一種或多種，優(yōu)選為2,4,6-三甲基苯甲?；交⑺嵋阴ァ?/p>

4.一種制備如權(quán)利要求1-3任一所述的苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，其特征在于，所述步驟1中，所述溶劑包括均三甲苯，甲苯，二氯甲烷，四氫呋喃，環(huán)己烷中的一種或多種，優(yōu)選均三甲苯。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料的制備方法，其特征在于，所述光照條件包括紫外固化燈、氙燈光源、自然太陽光照。

7.如權(quán)利要求1所述一種苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料在吸油中的應(yīng)用。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種苯乙烯?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物的高吸油材料、制備方法及應(yīng)用，具體利用光交聯(lián)苯乙烯?丁二烯?苯乙烯嵌段共聚物的烯烴與多巰基交聯(lián)劑的巰基之間發(fā)生光促進(jìn)的巰?烯點(diǎn)擊反應(yīng)得到交聯(lián)高分子。該方法具有制備簡(jiǎn)單方便、原料易于獲取、具有高吸油能力和選擇性、吸附前后漂浮在水面上、可重復(fù)使用性好、成本低等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：黃德順,岳國宗,朱婧,廖非易
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國工程物理研究院材料研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/9/29

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