本发明涉及聚氨酯泡棉制备，具体涉及一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉及其制备方法。
背景技术：
1、针对海洋防污中的石油泄漏问题，可利用吸油泡棉进行清理费油工作。为了使泡棉只针对费油具有高吸收能力，需要将泡棉进行改性。受到自然界荷花的超疏水性启发，可将泡棉制作为超疏水表面。同时，为了方便控制泡棉的吸油工作路线，为泡棉加入磁驱动能力。
2、超疏水材料是指材料表面的水接触角大于150°而水滚动角小于10°的材料超疏水表面改性需满足两点条件：1、表面构建粗糙结构；2、降低表面能。现如今超疏水泡棉的结构大多采用在商用泡棉表面负载纳米粒子并改性的方式。纳米粒子的负载方式采用浸渍工艺。即将泡棉浸入纳米粒子混合溶液中，通过烘干将纳米粒子负载在泡棉表面。再通过浸渍方式降低表面能。这种工艺具有制备方式简单，工艺简便的优点。但是这种在泡棉表面负载的纳米颗粒与泡棉基体并不能良好的结合。在一定条件下会发生纳米粒子脱落的情况，超疏水性能极不稳定。更进一步的方法是将纳米粒子或泡棉表面改性，通过化学键将粒子与泡棉结合，但是制备工艺仍然为浸渍，纳米粒子仍存在泡棉表面，脱落风险仍然存在。
3、因此，为了解决上述问题，本发明提供了一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉及其制备方法。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉及其制备方法，填补目前技术的空白。
2、本发明的目的通过以下技术方案来实现：
3、一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉及其制备方法，所述用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，按重量份计，包括如下组分：泡棉a料，泡棉b料，泡棉c料，其中，所述泡棉a料包括80～100份聚醚多元醇、1～10份去离子水、0.5～5份锡催化剂、0.5～5份胺催化剂、1～5份泡棉稳定剂、10～30份改性填料；所述泡棉b料包括30～80份异氰酸酯；所述泡棉c料包括1～10份疏水助剂、12～25份有机溶剂；
4、其中，所述改性填料为改性纳米粒子填料，所述改性纳米粒子填料为纳米粒子填料表面包覆改性物质，所述纳米粒子填料为磁性纳米粒子填料。
5、所述纳米粒子填料表面包覆改性物质，提高与高分子基体结合力。
6、优选地，所述磁性纳米粒子填料选自铁氧体、镍钴合金、钕铁硼中的一种或几种；所述改性物质选自硅烷偶联剂、油酸、聚多巴胺中的一种或几种。
7、进一步优选地，所述改性物质选自油酸、硅烷偶联剂，油酸改性使纳米粒子表面改性为亲油性；硅烷偶联剂改性，硅烷偶联剂通过水解结合在纳米粒子表面，末端具有官能团，所述官能团选自氨基、羧基、巯基、羟基等中的一种或几种，所述纳米粒子通过所述表面官能团与泡棉基体连接。
8、优选地，所述聚醚多元醇的相对分子质量为500～3000，所述聚醚多元醇选自聚四氢呋喃二元醇(ptmg)、聚己内酯二元醇、聚氧化丙烯二元醇(ppg)、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或几种。
9、优选地，所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、氢化苯甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
10、优选地，所述泡棉稳定剂选自硅油l-580、硅油h-350、硅油h-3609、硅油h-3618、硅油h-3612、硅油h-3610、硅油h-3633、硅油h-360中的一种或几种。
11、优选地，所述锡催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或几种。
12、优选地，所述胺催化剂选自三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、n，n-二甲基环己胺和n，n-二甲基苄胺中的一种或几种。
13、优选地，所述疏水助剂选自多巴胺助剂、有机硅助剂、含氟助剂和硬脂酸助剂中的一种或几种。
14、进一步优选地，所述疏水助剂选自有机硅助剂，更优选地，所述有机硅助剂为聚二甲基硅氧烷。
15、优选地，所述有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮中的一种或几种。
16、优选地，所述磁驱动超疏水聚氨酯泡棉为开孔泡棉结构，提供良好的储油能力；所述磁驱动超疏水聚氨酯泡棉具有较大的比表面积与孔隙率，提供良好的吸油能力。
17、所述用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉的制备方法，包括如下步骤：
18、s1、将聚醚多元醇置入真空烘箱中，60℃条件下烘烤脱水12～14h后备用；
19、s2、制备改性纳米粒子填料：将磁性纳米粒子填料粉末溶解于80％水和20％乙醇的混合溶液中，加入改性物质，60℃搅拌3～4h后离心烘干，得到改性纳米粒子填料；
20、s3、制备泡棉a料：将步骤s1烘烤脱水的聚醚多元醇、步骤s2制备的改性纳米粒子填料、去离子水、锡催化剂、胺催化剂、泡棉稳定剂加入容器中，500～600r/min均匀搅拌10～12min，得到泡棉a料；
21、s4、制备泡棉b料：将经脱水处理的异氰酸酯置入真空烘箱中真空条件下60℃除去溶剂后，得到泡棉b料；
22、s5、制备泡棉c料：将疏水助剂溶于有机溶剂中混合均匀，得到泡棉c料；
23、s6、将步骤s4得到的泡棉b料加入到步骤s2得到的泡棉a料中，2000～2200r/min转速下搅拌30～40s直至物料发白，将物料迅速倒入模具中，物料起泡3min到顶，到顶后将泡棉静置，10min内泡棉不粘固化，得到未熟化的聚氨酯泡棉；
24、s7、将步骤s6得到的未熟化的聚氨酯泡棉在60℃下熟化72～80h，得到具有磁驱动功能的聚氨酯泡棉材料；
25、s8、将步骤s7得到的具有磁驱动的聚氨酯泡棉材料浸入泡棉c料中，浸入10s后取出，通过挤压除去内部多余组分，然后在60℃烘箱中烘烤2～2.5h，得到所述的用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉。
26、本发明工作机理：
27、将纳米粒子与聚氨酯泡沫通过共同发泡的方式，将纳米粒子结合在泡棉基体中，防止了纳米粒子脱落的风险，纳米填料选用具有磁性的粒子，为泡棉提供磁驱动能力，超疏水吸油泡棉可在磁力的控制下，在既定路线上完成吸油工作；同时，纳米粒子在表面形成粗糙结构，最后在泡棉表面负载低表面能物质，将纳米粒子嵌入聚氨酯泡棉内部，增加结构稳定性，通过提供表面粗糙结构，并提供磁驱动能力，得到可磁驱动的超疏水聚氨酯泡棉。
28、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
29、1、本发明纳米填料选用具有磁性的粒子，为泡棉提供磁驱动能力，超疏水吸油泡棉可在磁力的控制下，在既定路线上完成吸油工作并且纳米粒子提高了基体的整体强度，进而提高了泡棉的抗压强度；
30、2、本发明通过将纳米粒子设置在超疏水泡棉内部，通过官能团紧密连接，可根据泡棉种类不同选用不同种类的表面团改性，以应对多种泡棉的结构稳定性，将纳米粒子与泡棉结合发泡，大大提高了结构稳定性，超疏水性能不易消失；
31、3、本发明超疏水泡棉表面设置为负载低表面能物质，提高泡棉表面的疏水性，以达到超疏水性能，增强排水能力。
1.一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，按重量份计，包括如下组分：泡棉a料，泡棉b料，泡棉c料，其中，所述泡棉a料包括80～100份聚醚多元醇、1～10份去离子水、0.5～5份锡催化剂、0.5～5份胺催化剂、1～5份泡棉稳定剂、10～30份改性填料；所述泡棉b料包括30～80份异氰酸酯；所述泡棉c料包括1～10份疏水助剂、12～25份有机溶剂；
2.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述磁性纳米粒子填料选自铁氧体、镍钴合金、钕铁硼中的一种或几种；所述改性物质选自硅烷偶联剂、油酸、聚多巴胺中的一种或几种。
3.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述聚醚多元醇的相对分子质量为500～3000，所述聚醚多元醇选自聚四氢呋喃二元醇、聚己内酯二元醇、聚氧化丙烯二元醇、四氢呋喃-氧化丙烯共聚二醇中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述异氰酸酯选自二苯基甲烷二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、氢化苯甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、六次亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种。
5.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述泡棉稳定剂选自硅油l-580、硅油h-350、硅油h-3609、硅油h-3618、硅油h-3612、硅油h-3610、硅油h-3633、硅油h-360中的一种或几种。
6.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述锡催化剂选自辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡、二(十二烷基硫)二丁基锡、二醋酸二丁基锡中的一种或几种；所述胺催化剂选自三乙烯二胺、五甲基二亚乙基三胺、n，n-二甲基环己胺和n，n-二甲基苄胺中的一种或几种。
7.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述疏水助剂选自多巴胺助剂、有机硅助剂、含氟助剂和硬脂酸助剂中的一种或几种。
8.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述有机溶剂为n，n-二甲基甲酰胺、n，n-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、丙酮中的一种或几种。
9.如权利要求1所述的一种用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉，其特征在于，所述磁驱动超疏水聚氨酯泡棉为开孔泡棉结构，所述磁驱动超疏水聚氨酯泡棉具有较大的比表面积与孔隙率。
10.如权利要求1-9任意一项所述的用于海洋防污的磁驱动超疏水聚氨酯泡棉的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
