聚合物提供了一个广泛的属性,这些属性可以大大改进,通过聚合物共混改性。聚合物共混结合了原有聚合物的性能和优点。本文展示了疏水性聚合物通过聚合物混合准备;这些混合的特点和评估的效率从水媒体的原油泄漏。这些混合的应用程序持有大量的重要性在保护环境,恢复丢失的石油泄漏。生产的混合使用聚苯乙烯(PS)作为母体聚合物单独和混合聚(氯乙烯)(PVC)和聚乙烯(PE)与PS 5 - 20 wt的比例组成。%。然后混合实际上电纺到bead-free超细纤维对互联疏通过各自的扫描电子显微图所示。所有纤维吸着剂显示高亲和力的去除原油、机油、柴油泄漏。高度粘性马达泄漏显示不同模式的吸附到纤维比原油和柴油泄漏。在比较商业化的所有研究实际上电纺纤维聚丙烯纤维吸着剂,结果表明,实际上电纺纤维优越的吸附效率。 Most notably, both PS-PE5 and PS-PVC5 fibers showed to be highly more effective than commercially available polypropylene (PP) sorbents towards all types of oil spills.
聚合物的特点是易于制造,与其他课程相比,改性和功能化的材料。也一直与其他类的材料混合,使复合材料提供组件的优势相结合的复合材料广泛的应用[
额外的聚合物改性的方法是通过混合;混合的过程涉及到的主要兴趣聚合物与其他组件提供一种复合混合或混合使用,以提高性能(
聚合物共混的粘度的变化影响其加工和产品组装之后的属性(
之一的环境应用纤维制成的聚合物和混合的清理溢油及其分离水媒体(
除了纤维的应用均聚物制成的吸着剂,各种聚合物的混合物,混合物也调查潜在的石油泄漏吸着剂(
通过混合的过程中,假定polymer-polymer主导polymer-solvent交互的交互。聚合物之间的吸引力,大分子线圈的两个组件分子可能膨胀,从而增加粘度由于流体力学体积的增加
目前调查工作的效果混合低密度聚乙烯(PE)和聚(氯乙烯)(PVC)矩阵的聚苯乙烯(PS)纤维吸收剂的特点,之后使用电纺的技术。准备的最佳吸着剂从PS-PE PS-PVC混合进一步评估他们的亲和力的去除原油、机油、柴油泄漏模拟海水媒体。结果是相关的和比较与商用纤维繁荣。这些实验的目的是比较混合聚合物的吸附效率与整洁的聚合物,以及比较吸附能力最高的混合配方和商用纤维吸附剂的吸附特性的产品。这是我们持续努力的一部分产生高表面积纤维吸附剂与吸附油效率高于商用产品。
聚苯乙烯(PS),
混合PVC, PE, PS含有5、10和20 wt。%的PS的聚合物是由混合的相应数量的每个聚合物与PS在DMF 24小时,直到完全齐次解。获得PS-PE粘度和PS-PVC混合测定PVC, PE的浓度的函数使用布氏粘度计(LV DV-II +额外Pro) Spindle-S34在50和100 rpm。
混合PS-PE和PS-PVC实际上电纺到microfibrous吸着剂使用电纺的设置(Spraybase,爱尔兰)。10毫升的恒定体积的每个混合在一个塑料注射器(美国MicroTouch注射器)连接到一个金属18 G针发射器是实际上电纺纤维的恒压25 kV和固定流量10毫升/小时,注射泵Pro软件设定的。发射器和金属收集器之间的距离保持不变在15厘米。进行了电纺的过程在室温下在nonhumid的气氛中。实际上电纺纤维收集一个铝箔纸,左边直到完全干燥之前,研究其结构和形态学特征。相比之下,纤维吸着剂制成的纯PS聚合物的使用同一套电纺的条件。此外,电纺的纯PE和PVC高分子未遂。
评价实际上电纺纤维吸着剂的组成进行了使用傅里叶变换红外(ir)光谱仪(IRPrestige-21,日本岛津公司)在传输模式和themogravimetric分析器,SHEMADZU (TGA-50)。所有样本加热从0到600°C的加热速度10°C /分钟。纤维吸附特征也为他们打赌表面积、孔隙度和孔隙大小分布进行了使用N2吸附仪(美国测微的三星II +)。纤维吸着剂的形态是评估使用扫描电子显微镜(SEM)后黄金涂层。接触角测量纤维的吸着剂被水接触角测量系统(dm - 301, Kyowa界面科学有限公司)在25°C。
纤维吸着剂通过电纺的在不同制备条件评估他们的表现在总原油泄漏的吸附模拟海水媒体,之后建立了ASTM F726过程(
完全均匀PS的解决方案包含20 wt在DMF。%的PS显示了175 cP的粘度测量在室温下。在5、10和20 wt。% PVC, PE, PS在室温下,有了显著的变化合成混合的混合物的粘度是展出,如图
PS-PVC的平均粘度和纯粹的压力和PS-PE混合功能。
混合物的粘度的变化进一步调查证实了纤维制成的吸着剂的形态所混合电纺的,如图
扫描电子显微图(一)纯PS(罪犯)PS-PE,包含5 wt (f-h) PS-PVC纤维吸着剂。% (b和f), 10 wt。% (c和g),和20 wt。% (d和h)的添加剂。(e)与纤维接触角变化的成分。
从混合纤维吸着剂生产的PE或PVC PS电纺的显示iv型等温线相似程度的N2吸附,这表明类似的孔隙度互连。这是伴随着减少打赌混合纤维吸附剂的表面积,如图
N2吸附等温线(a) PS-PE, (b) PS-PVC纤维吸着剂,和(c)他们打赌的表面积。
每个添加剂的存在(PVC, PE)纤维吸着剂制造从各自的混合与PS证实了红外光谱和TGA分析。红外光谱谱的纤维吸着剂显示统治的光谱波段的PS矩阵。PE和PVC的存在证实了各自特色的乐队,像其他解释(
为了进一步验证上述发现,纤维吸着剂由PS-PE和PS-PVC混合TGA研究了分析,如图
热重量分析PS-PE (a)和(b) PS-PVC纤维吸着剂。
在PS-PE混合不同比例的PE,整体单一陡峭的减肥活动显示了细微变化取决于PE在原始的比例混合,如图
基于混合纤维吸着剂PE和PVC PS进行评估的效率来收集三个类型的泄漏;原油、机油和柴油从模拟海水介质。我们之前的研究结果显示,吸附效率高的原油泄漏使用microfibrous吸着剂,是由纯聚苯乙烯(
吸收能力PS-PE (a - c)和PS-PVC (d-f)纤维吸着剂原油(a和d)、柴油(b和e)和机油(c、f)泄漏。
演示溢油清除包含PS纤维吸着剂使用一个典型的表。
类似的模式的观察吸附纤维吸着剂沉浸在柴油泄漏时(数据
在PE和PVC,混合纤维吸着剂显示较低的亲和力与吸附能力150 - 230 g / g和165 - 205 g / g,分别。柴油粘度较低(5.8 cP)相比,原油(7.0 cP)可以解释即时越高吸附到所有类型的纤维,因此释放吸附的柴油的程度就越高。这是归因于越容易流纤维吸附剂内的柴油和弱吸附的分离柴油。
不同吸附剖面观察当纯PS纤维吸着剂及其与PE和PVC混合用于电动机的去除石油泄漏,如图
图
(a)最高吸收能力的PS-PE和PS-PVC纤维吸着剂原油、机油、柴油泄漏。光学图像的PS纤维吸着剂(b)作为准备,(c)原油泄漏吸附后,柴油泄漏吸附后(d),机油泄漏吸附后(e)。
相比之下,商用聚丙烯(PP)的纤维繁荣是追究其结构,形态,吸收能力的原油泄漏。图
(a)一个典型的纤维结构示意图。SEM显微图的内部繁荣纤维(b)和繁荣表(c), (d)红外光谱的商业繁荣纤维吸附剂及其表,和(e)吸收能力的商用繁荣聚丙烯纤维吸附剂及其表比纯聚苯乙烯和混合的聚苯乙烯5 wt。%的PE和pv。
原油泄漏的一个典型的吸附实验进行了使用繁荣纤维材料独立和繁荣的外部表来评估他们的吸附效率。结果进行了比较与纯PS和混合包含5 wt。%的PE和PVC,如图
吸收能力最高的纯PS, PS-PE 5,和PS-PVC 5纤维吸着剂,作为商用繁荣的相比,纤维和单原油泄漏。
当前的研究调查了纤维的形成和性质PS-PVC PS-PE混合,制成的吸着剂及其效率的吸着剂去除原油、机油、柴油泄漏。混合制成的PS作为主要的聚合物和20 wt。%的PE或PVC实际上电纺microfibrous吸着剂均匀的纤维尺寸和孔隙大小分布。纤维吸着剂显示增加疏水性的PE和PVC之前电纺的,并相应地进行溢油吸着剂。结果显示吸附动力学的增强所有类型的泄漏与PE和PVC纤维吸附,归因于他们的角色在混合纤维的疏水性增加。与商用PP纤维吸着剂相比,它是发现PS-PVC5和PS-PE5吸着剂与112和119 g / g石油优越的吸收能力,分别。这些值超过5倍的页。这些发现推荐他们的应用程序作为潜在的吸着剂清理各种石油(原油、柴油、电动机)泄漏。
手稿中显示所有结果都是基于原来的工作在我们的实验室。
作者宣称没有利益冲突。
这项工作是由阿联酋能源与环境研究中心(ece),阿拉伯联合酋长国大学(项目没有。31日r094)。