本发明属于油水分离，特别涉及一种用于油水分离的光热响应磁性超疏水聚氨酯海绵的制备方法。
背景技术：
1、随着石油工业的快速发展，石化工业的含油废水以及海上石油泄漏事故的频发等问题，对经济、生态环境造成巨大危害的同时也造成了极大的资源浪费。传统的油水分离方法因其生产成本高，分离效率低并且有些方法还会对环境产生二次污染。因此，寻找一种高效环保的措施来解决此类问题显得至关重要。
2、具有高吸附量、低成本、优异的油水分离效果与可回收性，不会造成二次污染的吸附剂是解决原油泄漏，分离油水混合物的理想方案。现在常用的作为油水分离材料的多为由海绵、泡沫、气凝胶等组成的3d多孔材料，而海绵是其中较为经济且吸附效率较高的材料。海绵有优异的三维多孔结构，良好的机械性能以及优异的比表面积和孔隙率。只需要通过物理挤压的方式就能够实现油品的回收以及吸油-解油的多次循环。对聚氨酯海绵进行疏水改性，提高油水分离效果是一种可行的策略。然而燃油泄漏大多存在火灾风险，如何提高聚氨酯海绵的阻燃性能，并提高材料吸油性是本发明要解决的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述所涉及的技术问题，本发明提供一种简单便捷的方法，以低价的聚氨酯海绵为基底，通过纳米颗粒包覆，制备具有一定阻燃性能、物理化学稳定性好的磁性疏水海绵，该改性的磁性疏水海绵还具有光热响应。
2、为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
3、一种用于油水分离的磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，包括如下步骤：
4、步骤一、将市售的聚氨酯海绵切成1cm×1cm×1cm的正方体块状，将海绵放入乙醇溶液中进行超声清洗30-45min，再放入去离子水中进行超声清洗30-45min，取出后在60℃干燥箱中干燥6-8h，得到预处理的聚氨酯海绵。
5、步骤二、先将聚四氟乙烯纳米颗粒溶于乙酸乙酯溶液中，并滴入微量的pdms试剂和teos试剂，然后再将四氧化三铁纳米颗粒置入聚四氟乙烯的乙酸乙酯溶液中，在超声分散仪器中超声分散，得到溶质分散均匀的溶液。
6、步骤三、将预处理后的聚氨酯海绵完全浸没于制备好的溶液中，并在超声分散仪器中超声分散，取出、洗涤，随后置入60℃的烘干箱中固化干燥后备用。
7、进一步的，步骤二中置入四氧化三铁纳米颗粒与聚四氟乙烯纳米颗粒的质量比为1:1~3。
8、进一步的，步骤二中，聚四氟乙烯纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒均为纳米级。
9、进一步的，步骤二中，聚四氟乙烯的乙酸乙酯溶液中同时加入四乙氧基硅烷（teos）和聚二甲基硅氧烷（pdms），可以产生一种混合溶胶-凝胶反应，最终形成一种有机-无机杂化材料具有良好的力学性能、耐热性和耐化学腐蚀性。
10、进一步的，步骤二中滴入的pmds与teos的质量比为1:2。
11、进一步的，步骤二中，聚四氟乙烯纳米颗粒在乙酸乙酯溶液中的浓度为30mg/ml。
12、进一步的，步骤二中，聚四氟乙烯纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒与teos的质量比为 1~3:1:0.1。
13、进一步的，步骤二与步骤三中的超声分散时间均为30min。
14、进一步的，所述市售聚氨酯海绵为具有成本低、质量轻、吸附强、机械性能好等特点的商品聚氨酯海绵，其孔径为40ppi~60ppi。
15、进一步的，烘干箱固化干燥的温度在60℃。
16、与现有技术相比，本发明的有益效果：
17、本发明制备所需原材料数目少，且操作简单，相较于其他改性疏水海绵的繁琐步骤，该疏水海绵的制备过程便捷，反应条件简单，只需要加入少量材料以及pdms作粘合剂，按照一定的质量配比分散到乙酸乙酯溶液中，采用一步浸渍的方法，便可制得该用于油水分离的改性磁性疏水聚氨酯海绵。该改性海绵同时具有强磁性，阻燃性，疏水亲油性以及光热性。相较现有的改性海绵，该海绵应用场景广泛，能够被磁力驱动，可以用磁力推动海绵到指定区域进行吸油作业，同时该海绵具有一定的阻燃性，被火焰点燃后，火焰在海绵上能够快速的自熄，而且被点燃后的海绵还具有一定的吸油性能，可以应用于有火焰情况的油水分离场景，由于赋予了光热响应性，增加了海绵对原油的吸附效率。
18、本发明所制备的一种用于油水分离的改性磁性疏水聚氨酯海绵，水接触角能达到149°，接近为超疏水海绵，油接触角为0°，有较高的吸油容量，且吸附性能优良，对柴油的吸附容量可以达到自身的重量的18倍，可以经过多次吸油-解油后，循环使用。本发明通过实验发现，当改性海绵中的原料四氧化三铁与聚四氟乙烯按照质量比1:3组成时，相对单纯的四氧化三铁或聚四氟乙烯或两种物质的其他质量比时，阻燃性更佳。
1.一种用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，混合溶液中的四氧化三铁纳米颗粒与聚四氟乙烯纳米颗粒的质量比为1:1~3。
3.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，聚四氟乙烯纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒均为纳米级。
4.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，二甲基硅氧烷与四乙氧基硅烷的质量比为1:2。
5.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，混合溶液中聚四氟乙烯的质量浓度为30mg/ml。
6.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，聚四氟乙烯纳米颗粒、四氧化三铁纳米颗粒与teos的质量比为 1~3:1:0.1。
7.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，所述预处理后的聚氨酯海绵的制备方法：将聚氨酯海绵切成小块；将聚氨酯海绵块放入乙醇溶液中超声清洗，再放入去离子水中进行超声清洗；取出后在60℃干燥6~8h，得到预处理后的聚氨酯海绵。
8.根据权利要求1所述的用于油水分离的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵的制备方法，其特征在于，所述聚氨酯海绵的孔径为40ppi~60ppi。
9.权利要求1-8任一项所述方法制得的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵。
10.权利要求9所述的光热响应磁性疏水聚氨酯海绵在油水分离中的应用。
