【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,工業(yè)含油污廢水,生活廢水以及海洋石油泄漏等造成的油污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重,對(duì)環(huán)境和人類健康的危害越來(lái)越大。而目前廣泛用于油污處理的材料有聚丙烯熔噴布以及合成高分子如聚氨酯等經(jīng)過(guò)發(fā)泡成型工藝制備而成的多孔材料,這些材料具有較好的吸油性性能,但是不可降解,在油污處理的過(guò)程中本身易污染,重復(fù)使用性差,不利于生態(tài)環(huán)境。因此本論文立足于成本低廉、工藝簡(jiǎn)單且可實(shí)現(xiàn)快速吸油的環(huán)保材料的開(kāi)發(fā),選擇可生物降解的生物基高分子材料——聚乳酸(PLA)和可降解且來(lái)源廣泛的天然木棉纖維作為主要原料,采用不良溶劑誘導(dǎo)液-液相分離成多孔材料的方法,在室溫環(huán)境下真空干燥制備三維多孔材料。并通過(guò)SEM、FTIR、DSC等測(cè)試方法來(lái)表征材料的物理性能,通過(guò)一系列吸油指標(biāo)的測(cè)試來(lái)表征材料吸油性能,主要對(duì)以下內(nèi)容進(jìn)行了研究與分析:(1)研究了聚乳酸多孔材料相分離成型工藝。成型過(guò)程中不良溶劑的比例、聚乳酸濃度、相分離溫度都會(huì)對(duì)孔徑結(jié)構(gòu)有影響,且低溫低濃度條件下,密度低,孔隙率高,吸油速率快。通過(guò)接觸角測(cè)試,當(dāng)一滴5ul的水滴在材料表面上,呈現(xiàn)的接觸約大小為130°;當(dāng)一滴5ul的油滴在材料的表面上,迅速鋪展開(kāi),呈現(xiàn)的接觸角大小約為0°,表現(xiàn)出較好親油疏水的性能。(2)通過(guò)添加木棉纖維,制備了聚乳酸/木棉纖維復(fù)合多孔材料,研究了木棉纖維對(duì)材料吸油性能的影響。根據(jù)聚乳酸濃度不同,添加不同含量的木棉纖維,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示加入木棉纖維促進(jìn)了聚乳酸結(jié)晶,在吸油性能方面也有積極作用,促進(jìn)了吸油速率及吸油倍率的增加,與此同時(shí)聚乳酸/木棉纖維復(fù)合之后形成的多孔材料孔隙率有所下降。(3)通過(guò)添加無(wú)機(jī)鹽,制備了聚乳酸/木棉纖維/鹽淅瀝多孔材料;以及添加聚己內(nèi)酯,制備了聚乳酸/聚己內(nèi)酯多孔材料,研究了材料的孔徑和彈性對(duì)吸油性能的影響。通過(guò)SEM表征,能夠明顯的看出孔徑增大了,并且在大孔壁上還有很多尺寸較小的通孔結(jié)構(gòu),聚乳酸/木棉纖維/鹽淅瀝多孔材料表現(xiàn)出較快的吸油速率,及較大的吸油倍率,高達(dá)12g/g~17g/g;木棉纖維同時(shí)也起了增強(qiáng)體的作用,使得材料重復(fù)多次使用后的形態(tài)保持較好,重復(fù)使用率較高,且使用后可以生物降解,對(duì)環(huán)境無(wú)污染。此外聚己內(nèi)酯與聚乳酸共混后,材料的彈性性能還有待進(jìn)一步改善。
【圖文】：

平 ME104E 梅特勒-托利多稱重設(shè)力攪拌器 MS-H-ProT 南京崇恩儀器設(shè)床） HY-4A 金壇市華城潤(rùn)華泵 V-1280SV 上海飛越實(shí)驗(yàn)儀微鏡 JSM-5600LV 日本 J儀（FTIR） Spectrum Two PerkinElmer（珀熱儀 DSC 4000 鉑金埃爾默儀器（量?jī)x OCA15EC 德國(guó) Dataphysic維多孔材料的制備質(zhì)量的聚乳酸顆粒溶解于裝有二氯甲烷的玻璃瓶中轉(zhuǎn)速在磁力攪拌器上攪拌 2h，配制成不同濃度的聚速下，用移液槍逐滴滴加不良溶劑正己烷至溶液由發(fā)生相分離，靜置 24h，取出，使用無(wú)水甲醇在搖件下，真空干燥 24h即可，流程圖如圖 2-1，成型如表 2-3。

圖 2-2 不同濃度聚乳酸多孔材料不同倍數(shù)下的 SEM（A1 7%，，×1000，A2 7%，×2000；B1 10%，×1000，B2 10%，×2000；C1 13%，×1000，C2 13%，×2000；D1 15%，×1000，D2 15%，×2000；E1 17%，×1000，E2 ，×2000；F1 19%，×1000，F(xiàn)219%，×2000）2.4.3 接觸角測(cè)試接觸角反映的是液體與固體接觸時(shí)浸潤(rùn)情況，圖 2-3 接觸角測(cè)試結(jié)果顯示，相分離聚乳酸多孔材料的表面是凹凸不平的，根據(jù)浸潤(rùn)性特點(diǎn)，粗糙的結(jié)構(gòu)有利于材料拒水親油。圖 2-3a 表征的是水接觸角，在室溫條件下，水接觸角約為128.4°，大于 90°，表現(xiàn)出較好的拒水性能。圖 2-3b 表征的是油接觸角，當(dāng)一滴油滴在表面上，迅速鋪展開(kāi)，接觸角幾乎為 0°，表現(xiàn)出良好的親油性能。
【學(xué)位授予單位】：東華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ317;TB34

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2571968