地溝油基聚氨酯-改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料的研制與性能研究.pdf

1、用甘油、季戊四醇、山梨糖醇改性地溝油制備地溝油多元醇，將所制得的地溝油多元醇采用溶液共混法與多聚異氰酸酯及改性膨潤(rùn)土制備聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料，并探討影響產(chǎn)物性能的主要因素。得到的主要結(jié)果如下：
　?。?）以地溝油為原料，用甘油、季戊四醇、山梨糖醇對(duì)其進(jìn)行改性，探討了制備地溝油多元醇的最佳制備條件分別為：地溝油與甘油的摩爾比為1:2，反應(yīng)溫度為170℃，反應(yīng)時(shí)間為2.3 h，羥基值最大為375 mgKOH/g；地溝油與季戊四醇

2、摩爾比為1:1.4，反應(yīng)時(shí)間為2.5 h，反應(yīng)溫度為210℃，羥基值最大為420 mgKOH/g；地溝油與山梨糖醇摩爾比為1:1.4，反應(yīng)時(shí)間為2 h，反應(yīng)溫度為160℃，羥基值最大為275 mgKOH/g。
　　（2）以改性地溝油多元醇為原料，與多聚異氰酸酯反應(yīng)制備地溝油基聚氨酯材料，同時(shí)探討了地溝油基聚氨酯的吸水率、透濕性和力學(xué)性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：地溝油甘油基聚氨酯、地溝油季戊四醇基聚氨酯、地溝油山梨糖醇基聚氨酯三種材料在室溫下測(cè)

3、得的拉伸性能最大分別為：1.8 MPa、1.93 MPa、1.51 MPa。相應(yīng)的復(fù)合材料室溫下24h吸水率分別為：3.82％、4.53%、2.31%，室溫下1d透濕量分別為：25 g/m2、34 g/m2、15 g/m2。
　　(3)以鈉基膨潤(rùn)土為原料，使用聚乙烯吡咯烷酮(PVP)為插層劑，在超聲分散的條件下，采用溶液插層法，制備改性膨潤(rùn)土，并利用X射線衍射、紅外光譜進(jìn)行表征。結(jié)果表明，插層劑成功進(jìn)入到膨潤(rùn)土層間，增大了晶片層間

4、的距離，提高了有機(jī)膨潤(rùn)土的分散性能。
　　（4）采用溶液共混法制備了地溝油甘油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油季戊四醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：地溝油甘油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油季戊四醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料三種復(fù)合材料在室溫下測(cè)得的拉伸性能最大分別為：5.62 MPa、7.31 MPa、2.4 MPa，相應(yīng)

5、的復(fù)合材料室溫下24h吸水率分別為：38%、34%、35%，室溫下1d透濕量分別為：125 g/m2、108g/m2、110 g/m2，吸水率、透濕性和力學(xué)性能各項(xiàng)性能比起沒有加入改性膨潤(rùn)土?xí)r都得到了顯著的提高。
　?。?）紅外光譜、掃描電鏡、XRD、熱重等對(duì)地溝油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、表面結(jié)構(gòu)、熱穩(wěn)定性進(jìn)行了表征。分析結(jié)果表明，改性膨潤(rùn)土進(jìn)入到聚氨酯層間，使聚氨酯結(jié)構(gòu)發(fā)生了一定的改變，改性膨潤(rùn)土和聚氨酯有效地復(fù)

6、合在一起，且所制得的復(fù)合材料具有較好的熱穩(wěn)定性。改性膨潤(rùn)土的加入量分別為5%、7%、5%時(shí)，地溝油甘油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油季戊四醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料的分散情況最好。
　?。?）通過土壤降解試驗(yàn)，探討了以地溝油為原料制得的地溝油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料和工業(yè)制品聚醚聚氨酯的降解情況，發(fā)現(xiàn)三個(gè)月的土壤降解中地溝油季戊四醇基聚氨酯、地溝油季戊四醇基聚氨酯聚氨酯、工

7、業(yè)制品聚氨酯的質(zhì)量損失率分別為3.76%、2.29%和1.86%。并用SEM觀察了地溝油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料的降解前后的情況，發(fā)現(xiàn)降解后的薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了破壞，發(fā)生了分裂。
　?。?）分別使用地溝油甘油基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油季戊四醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料、地溝油山梨糖醇基聚氨酯/改性膨潤(rùn)土復(fù)合材料三種復(fù)合材料對(duì)尿素進(jìn)行包膜，并測(cè)試在水中的緩釋性能。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：24 h釋放率分別為5.35%、4.35%、