1．引言

近年来我国重大环境污染事件频繁发生，对生态环境、人民健康及社会安全产生严重影响。研发重大环境污染事故中对典型有毒有机污染物的快速分离、高效吸附材料，吸油及含油工业废水净化材料势在必行。用亲油性多元醇制备高吸油性聚氨酯泡沫体，调节好泡孔直径，用于处理油船、油罐泄露的油及含油废水，操作简便、处理量大、回收率高，是以往吸油性最好的聚丙烯吸油率的两倍。因此，用高吸油性聚氨酯泡沫体吸油及处理含油废水是一种很有发展前途的、值得推广的办法［１］。Jarred等[2]制的的疏水性聚氨酯泡沫最高可吸收自重的100倍的油。Bommer等通过在泡沫颗粒中加入粘合剂、稳定剂等添加剂，提高了泡沫的吸油量。Steinbach等采用有机硅对硬质聚氨酯泡沫进行处理提高了其吸油性能。Rinck等和日本东洋橡胶工业公司研制出一种将聚氨酯原料进行发泡，以此发泡体系作吸油剂的现场发泡技术，用于对原油泄漏等紧急事故的处理。

2. 高吸油性树脂

2.1 高吸油性聚氨酯泡沫的简介

由于在油田的泄露事故现场往往需要紧急处理，故可将聚氨酯原料现场发泡，以发泡体作为油吸收剂，以小规模的设备即可吸收大量的泄露油。聚氨酯原料包括多元醇化物如聚醚类多元醇（PEG、PPG等）和聚酯类多元醇（聚集二酸酯等）、异氰酸酯化合物如甲基二异氰酸（TDI）和二苯基甲烷而异氰酸酯（MDI），发泡剂为氟利昂气体，匀泡剂为有机硅系材料。其中原料的选择对吸油性能有较大的影响，多元醇的相对分子质量至少1000以上，吸油性能才好，且泡沫的通气度、气泡孔径、强度都有关，其发泡后吸油率最高可达50g[3]。聚氨酯泡沫，英文中称为”Polyurethane Foam”或 ”Cellular Polyurethane”是聚氨酯材料中用量最大的品种之一，在聚氨酯制品中所占的比例超过50﹪，在欧洲约占55﹪，在亚洲约占65﹪甚至超过这个比例。它的主要特征是多孔性，密度低，比强度高[4]。

2.2 吸油树脂的吸油机理

吸油树脂按吸油机理可分为两类。一类是由亲油性单体为基体的低交联聚合物合成，这类共聚物的分子之间可形成一种三维网状结构，其内部有一定的微孔。由于树脂内部的亲油基链段和油分子的溶剂化作用，吸油树脂发生溶胀其吸油机理与吸水机理基本相同。吸水树脂的吸水是靠较强的请见作用，而吸油树脂的吸油是利用弱的范德华力，这一本质的差别导致吸油树脂的吸油速率与吸油率远低于吸水树脂的吸水速率及吸水率。

该吸油树脂的吸油过程是：将吸油树脂放入油中，一开始由分子扩散控制，当油分子进入一定量时，高分子链段与油分子发生溶剂化作用，但此时油分子进入的比较少，还不能使高分子链段充分展开，仍卷曲着当油分子进入的足够多时，链段就可以伸展开，网络中只有共价键交联的点存在，这时过程由Flory-Huggins方程控制，即由热力学推动力推动。当高分子充分溶胀后，其分子链伸展达到一定程度就会慢慢回缩，最终达到热力学平衡。该类树脂交联度小，刚开始由分子扩散控制，可活动的链段数较多，交联点之间的高分子链长度也较大，链段间的相互作用力也较小，于是，分子扩散的粘度就较小，吸油速率就会提高。但交联度下降弹性模量也下降，因而扩散系数减小，于是达到平衡的时间延长，及吸油速率下降，所以交联度也要选取一最佳值。此外，粒径的大小及形态对其性能也有影响[5]。

另一类吸油树脂是由亲油单体为基体的高交联聚合物合成的。这类共聚物的分子之间形成一种三维高交联网状结构，分子内有较多的微孔。因此它具有高表面积、高孔隙率等特点。它的吸附是一种表面效应，靠树脂与油分子之间较弱的范德华力。Zsigmondy首先毛细凝结理论解释多孔固体吸附剂的吸附现象。该类树脂的吸附速率主要由油分子与多孔树脂中孔的相对大小来决定的。这种多孔树脂的绝大部分的表面是孔内表面，吸附主要由这些表面贡献，油分子要通过孔内后才能被吸附，油分子愈大，扩散愈慢。对于同一种油分子，则由树脂中孔的大小决定。孔径愈大，吸附速率就愈快，但孔径太大，就会降低表面积，吸附量也会减小[5]。

2.3 高吸油性树脂的合成及其应用