聚苯乙烯基吸油材料的制备、表征及性能研究

论文摘要

海上溢油对海洋系统、渔业、旅游业等都造成严重的影响。用吸油材料处理油污是最经济、有效的方法之一,但是目前所用吸油材料吸油倍率较低、油水选择性较差,所以开发研究新型高效吸油材料尤为重要。本文中以废旧聚苯乙烯材料为原料,采用静电纺丝工艺制备了高吸油的聚苯乙烯基吸油材料,用透射电镜、扫描电镜和光学显微镜等对材料进行了表征;探索了纺丝液浓度、纺丝高度等参数对纺丝工艺的影响;测定了所得材料的吸油性能;探索了聚苯乙烯基纤维类吸油材料的吸油机理。本论文的主要内容归纳如下:1、用废旧发泡聚苯乙烯(EPS)包装盒为原料,采用静电纺丝工艺制备了高吸油的EPS吸油材料。纺丝的最佳工艺参数为纺丝液浓度C=30%(w/v),纺丝高度H=15cm,温度T:~20℃,空气相对湿度h:~50%,电压V:9~15Kv;制备的EPS材料对原油、机油、乙二醇、花生油和柴油等油品/试剂的吸油倍率分别能达到137 g/g,195 g/g,183 g/g,150 g/g和84 g/g;制备的EPS材料具有良好的疏水亲油性和良好的浮力性能;纺丝液的浓度影响纺丝效率和所得材料的吸油性能;纺丝高度H影响纺丝效率,但是对电纺所得纤维材料的吸油性能影响较小。2、以聚氯乙烯(PVC)和聚苯乙烯(PS)颗粒为原料,用静电纺丝法制备了PVC/PS混纺纤维材料。纺丝的最佳工艺参数为纺丝液浓度C=30%(w/v),PVC/PS的质量比为1:9,纺丝高度H=15cm,温度T:~20℃,空气相对湿度h:~50%,电压V:25~30Kv;纺丝液中PVC/PS的质量比影响纺丝结果;当PVC/PS的质量比为1:9时,电纺所得材料对机油、乙二醇、花生油和柴油的最大吸油倍率分别为146g/g,81g/g, 119g/g和38g/g;制备的PVC/PS材料具有良好的浮力性能。3、以废旧聚苯乙烯板为原材料,采用静电纺丝工艺制备了PS纤维类材料。纺丝的最佳工艺参数为纺丝液浓度C=35%(w/v),纺丝高度H=20cm,温度T:~20℃,空气相对湿度h:~50%,电压V:14~20Kv;制备的PS样品对机油、乙二醇、花生油和柴油的最大吸油倍率分别为124g/g,98g/g,105g/g和48g/g;电纺所得PS材料的油水选择性良好;纺丝液的浓度会影响纺丝效率和所得纤维材料的吸油性能;纺丝高度H影响纺丝效率,但纺丝所得纤维材料的吸油性能影响较小。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 溢油的危害
• 1.2 吸油材料
• 1.2.1 吸油材料的性能指标
• 1.2.2 吸油材料的研究进展
• 1.2.3 吸油机理的研究进展
• 1.3 静电纺丝工艺
• 1.3.1 静电纺丝的基本原理
• 1.3.2 静电纺丝的研究进展
• 1.4 聚苯乙烯材料
• 1.5 本论文研究内容
• 参考文献
• 第二章 用废发泡聚苯乙烯制备吸油材料及其性能研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 实验原料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.2.3 EPS 吸油材料的制备
• 2.2.4 样品的表征
• 2.2.5 吸油性能测试
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 典型样品的表征及吸油性能测试
• 2.3.2 纺丝溶液浓度的影响
• 2.3.3 纺丝高度的影响
• 2.4 本章小结
• 参考文献
• 第三章 聚氯乙烯/聚苯乙烯吸油材料的制备及其性能的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 实验试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.2.3 PVC/PS 吸油材料的制备
• 3.2.4 样品的表征
• 3.2.5 吸油性能测试
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 典型样品的表征及吸油性能
• 3.3.2 PVC/PS 质量比的影响
• 3.4 本章小结
• 参考文献
• 第四章 用废聚苯乙烯板制备吸油材料及其性能研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 实验试剂
• 4.2.2 实验仪器
• 4.2.3 PS 板吸油材料的制备
• 4.2.4 样品的表征
• 4.2.5 吸油性能测试
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 典型样品的表征
• 4.3.2 纺丝液浓度的影响
• 4.3.3 纺丝高度的影响
• 4.4 本章小结
• 参考文献
• 结论
• 致谢
• 攻读学位期间已发表和待发表的相关论文