实际用途
吸油树脂可吸收多种油类,根据不同的用途,对它们性能要求也有所不同。
高吸油树脂在环境保护方面的应用,除了作为防止海洋污染的吸油剂外,还可作为吸收各种油的吸收材料,如:废油处理剂,电镀制品废油、工厂排入水中氯烃化合物、浮油的处理剂。该树月萌I浮在水面上,且体积小,回收方便。同时还可作为油雾过滤材料、水的净化剂等。
随着世界工业的不断发展,油污排放日益增加,油品泄漏的机率越来越大。特别是海上航运造成的大规模泄漏事故。随着我国经济尤其是沿海经济的迅速发展,我国港口的石油吞吐量正以每年10万吨的速度增长,发生油泄漏事故的可能性越来越大。如2000年宁波北仑港装载1.4万吨中东原油的"大庆50号"油轮发生碰撞造成大量原油外溢。
海洋环境中的石油烃,有40%来自油轮与航运,36%来自城市污水及工业废水排放,海洋油污对海洋生态环境的危害非常大,海面油膜阻碍海水与大气的交换,减弱海洋植物的光合作用,被油污黏染的海兽海鸟丧失游泳、飞行、保温能力,油污还会破坏海洋生物的细胞膜结构。目前,海洋污染已经严重威胁到近海的生态环境,治理附近海水环境的油污染已是刻不容缓。但是海洋油污染治理还缺乏行之有效的方法,主要靠减少污染机会,对污染源的含油废水进行预处理,控制油污排放总量。目前,吸油材料已引起了人们的高度重视,吸油材料是一种处理废油,回收泄漏油的功能性材料,常分为无机类、天然有机类、合成类三大种。其中合成类包括聚丙烯纤维、聚氨酯泡沫等,目前聚丙稀纤维是使用最为广泛的吸油材料,上述三类吸油材料来源广泛、价格较低、使用安全,在含油废水的净化处理中发挥着重要的作用。但是存在吸油量少、体积大、受压后会再度漏油的弊端,而且吸油的同时还吸水,不适合于浮油回收,特别是对海上大规模油泄漏事故的处理难以奏效。因此开发新型油水选择性高、保油性好的吸油材料引起了世界各国重视,独特的高吸油树脂应运而生。
高吸油树脂是一种兼有吸附和吸收作用的自溶胀型功能高分子材料,具有吸油倍率高、可吸油品多、油水选择性高、压力下保油性好而且吸油前体积小的众多优点,不但可以替代传统材料用于废油处理,而且适于海洋中漏油的处理,回收水面浮油。目前高吸油树脂可分为丙烯酸和非丙烯酸类两大系列。
近年来,由于不断发生的油船、油罐泄漏事故,以及工业油污废水的排放给海洋、湖泊带来日趋严重油污染问题,全球生态环境受到很大威胁;从数量上来看,油污染汉次于无机氟、无机磷污染排在第三位。在油污染中,大约有45%来自海洋运输,36%来自城市工业废水排放。可以预计,吸油材料的市场需求很大,开发前景十分广阔,高吸油性树脂是由亲油性单体合成的低交联度聚合物,具有吸油种类多、吸油量大、油水选择性好、压力下保油能力强、热稳定性好,不易老化和吸油前质量轻、体积小以及易储存、易运输、易于回收处理等优点。高吸油性树脂有着较高的应用价值,尤其是对于治理环境油污染问题有着重大意义。
高吸油树脂适用于海上泄漏油的处理,特别是可用于回收水面浮油。丙烯酸类高吸油树脂的吸油率为25倍,能吸收芳香族、脂肪族、卤素等各种溶剂和除臭剂、杀虫剂等,各种油在吸收时不用加热。
由于树脂分子内的亲油基的链段和油分子的溶剂化作用,高吸油性树脂发生膨润。由于交联的存在,于是其不溶于油。其交联度和亲油性基团与高吸油性树脂的性能有密切关系。
高吸油树脂为一种新型功能高分子树脂,可吸收矿物油、植物油、动物油、食油、原油、废油、芳香族、脂肪族、卤素等溶剂及各种有机溶剂,长链脂肪酸、长链醇等多种油剂,和现有的聚丙烯为主要成分的纤维状树脂相比,其特点是吸油后不外漏。高吸油树卿及油时不吸水,对浮在水面上油层或悬浮乳化液,能选择性地吸去油分,在高温高压下,使吸出的油成蒸气状态排出。吸油后的树脂,在压力下不渗出。
一般的吸油材料是将油吸跗于孔隙间,因此受压时保油能力差,而高吸油树脂是通过亲油基对油的亲和力,将油脂吸收到分子内部,树脂发生溶胀,接近于化学吸附。因此在加压下它的保油能力好。加之,吸入树脂内的油脂表面向树脂表面的移动速度降低,抑制了油的挥发,也抑制了油向空气中扩散。
一般的吸油树脂,既能吸油,也能吸水。而高吸油树脂能选择性地吸收水中的油。其性能优于其他吸油树脂,并且因单向选择性能吸油率也高。
高吸油树脂具有除去水中油的能力。其吸收的油分,又能排放到油分低的水中或挥发油可排放入大气中。因此,高吸油树酵及收水中的油时,受分配平衡的支配。
高吸油树脂具有良好的热稳定性,在通常的使用温度范围内极其稳定,在空气中的分解温度为200°C,在氮气中的分解温度为340°C。
高吸油对脂的应用目前主要是用于环境保护方面,特别是直接用来吸油,由于高吸油性树脂的密度低,可以浮在水面上,因而处理水面浮油非常有效,特别是对海洋石油以及运输泄漏非常有效,当和其他材料组合成复合材料,如用无纺布包覆粒状固体(形状可调节),其可以替代传统的吸油垫,如聚丙烯垫、聚苯乙烯垫等,也有直接应用树脂粒子的悬浮液,粒状固体水浆(浓度50%~60%),从油水混合体系中分离除去油,将工业污水经过处理后再排放到江、湖中。
高吸油树脂作为一种高效吸油材料,克服了传统吸油材料的缺点,具有吸油种类多,不吸水,体积小,回收方便,受压不漏油等优点,在环保方面有广阔的发展前景。随着人们对环境保护重视程度的不断提高和研究工作的不断深入,高吸油树脂必将越来越重要。
市场展望
高吸油树脂是一种新型的功能材料,在清除油类污染,改善人类生存环境中起着重要作用。随着人们环保意识的增强,对高效环保用吸油材料的需求量必将迅速增长,因此系统开发新型高吸油树脂具有很大的社会和经济效益。
随着我国经济的发展.尤其是沿海经济的迅速发展,各大港口的石油年吞吐量正以每年1000万吨的速度增长,发生油泄漏事故的可能性越来越大。如2003年上海发生的有史以来最大的油船泄漏事故等,面对开发利用海洋资源和保护海洋环境的矛盾日益尖锐及随着人们环保意识不断加强和法律法规的不断健全,国内对高效环保材料的需求量必将迅速增长,具有十分广阔的开发前景与诱人的经济效益。