Page 47 - 《精细化工》2023年第2期

第 2 期 任龙芳，等: 疏水花生壳/聚氨酯复合泡沫的制备与油水分离性能 ·269·

该温度下主要是聚氨酯软段结构以及交联键等的分 循环吸附使用 15 次以后，H-PSP-PUF-10 对各油的
解所致 [45] 。与 PUF 的热分解趋势 不同的是， 吸附容量较首次使用时有些许降低，但仍能保持在
H-PSP-PUF-10 的热分解共呈现出 3 个阶段，因 H- 6.5~8.0 g/g，是首次吸油倍率的 85%以上。可能是
PSP-PUF-10 中 H-PSP 的存在，H-PSP-PUF-10 会率 因为吸附在 H-PSP-PUF-10 孔道内部的油未能挤压
先出现热降解，在 150~250 ℃之间出现失重加快的 干净。综上，H-PSP-PUF-10 具有良好的油水分离、
现象，另外两个阶段与 PUF 大致相同。结果表明， 高效的吸附能力以及高重复利用率，循环利用不仅
H-PSP-PUF-10 的热稳定性较 PUF 稍有下降。 可以降低回收成本，还能实现以废治废、绿色环保
2.6 油水分离和循环吸附性能分析 的目标。
PUF 和 H-PSP-PUF-10 的油水分离过程如图 11
所示。其中，图 11a~e 是 PUF 对煤油的吸附分离，
图 11f~j 是 H-PSP-PUF-10 对煤油的吸附分离，图
11k~o 是 H-PSP-PUF-10 对二氯甲烷的吸附分离。可
以发现，油品（煤油和二氯甲烷）与 PUF 以及
H-PSP-PUF-10 接触后，会被迅速吸附，烧杯中只剩
下亚甲基蓝的水溶液。通过观察图 11e、j、o 发现，
挤压 PUF，出来的液体里不仅有油，还存在水珠，
而挤压 H-PSP-PUF-10，得到的只有油，说明经过复
合改性，聚氨酯泡沫的疏水性得以提高，加强了对
油水分离的选择性。PUF 与 H-PSP-PUF-10 对不同
油品的吸附能力如图 12a 所示。可以看出，对于同
一油品，H-PSP-PUF-10 的吸附能力高于 PUF，说明
负载改性提高了聚氨酯泡沫的油水分离能力。由于
PUF 的疏水性较差，在油水分离过程中 PUF 不仅对
油具有吸附作用，同时也会吸附部分水，从而使其
对油的吸附量降低。

图 12 PUF 和 H-PSP-PUF-10 的吸油能力（a）以及 H-PSP-
PUF-10 的循环吸油能力（b）
Fig. 12 Oil-adsorption capacity of PUF and H-PSP-PUF-10
(a) and circulating oil-adsorption capability of H-
PSP-PUF-10 (b)

PUF 和 H-PSP-PUF-10 的初始压缩应力-应变曲

线以及 15 次循环吸附后的压缩应力-应变曲线如图
13 所示（产物名称后面的 15 表示循环吸附 15 次）。
a~e：PUF 吸附煤油；f~j：H-PSP-PUF-10 吸附煤油；k~o：

H-PSP-PUF-10 吸附二氯甲烷
图 11 PUF 和 H-PSP-PUF-10 的吸油过程
Fig. 11 Absorption process of PUF and H-PSP-PUF-10 to oil

为进一步考察 H-PSP-PUF-10 的吸附稳定性，
对 H-PSP-PUF-10 进行了 15 次吸附-脱附循环实验，
H-PSP-PUF-10 对油的循环吸附能力如图 12b 所示。
从图 12b 可以看出，H-PSP-PUF-10 对石油醚、煤油、
二甲苯和环己烷的吸油倍率在 7~9 g/g，各油品的密
度和黏度不同，导致吸附能力存在差异。此外，

H-PSP-PUF-10 对二氯甲烷的吸油倍率大于 20 g/g，
这可能是由于二氯甲烷本身就可以作为聚氨酯泡沫 图 13 PUF 和 H-PSP-PUF-10 循环吸附前后的压缩应力-
应变曲线
的发泡剂，在吸附过程中改变了泡孔大小，使得聚
Fig. 13 Compressive stress-strain curves of PUF and H-
氨酯泡沫体积剧烈膨胀，从而使得吸附量上升。在 PSP-PUF-10 before and after cyclic adsorption