一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114163683A(43)申请公布日2022.03.11(21)申请号202111500935.2(22)申请日2021.12.09(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人张馨月万玉勤赵清白马宁魏浩欧阳肖王国军(51)Int.Cl.C08J9/40(2006.01)C08L75/08(2006.01)C08L75/06(2006.01)C02F1/14(2006.01)C02F103/08(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法及其应用(57)摘要本发明提供一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法及其应用，首先选择合适的水面支撑体，并在中间预留大孔，将光热海绵置于支撑体表面，使海绵在水中仅下底层与水面接触，整个光热蒸馏过程发生一个密闭的腔室内，腔室顶部为凸透镜结构，并在腔室底部预留小孔，使形成的水蒸气在腔室内壁冷凝后流入收集器中。本发明制备工艺简单，原材料经济易得，材料性能稳定，蒸馏回收效率高，具有大规模普及应用的价值，本发明所述的光热转换材料和光热蒸馏系统可应用家庭用水的净化，沿海地区海水淡化或野外旅游净化水的获取，也可应用于工业中污水的净化，本发明所述聚吡咯/聚氨酯光热转换材料还可用于保温隔热、光电储能等领域。CN114163683ACN114163683A权利要求书1/1页1.一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：(一)聚氨酯发泡海绵的制备聚氨酯发泡海绵通过预聚体发泡法制备，首先按照二异氰酸酯和多元醇的摩尔比2.05～5.05:1的比例称取两组分，然后将两组分反应体系在三口烧瓶中混合均匀，反应温度升至60℃，搅拌条件下反应4小时得到聚氨酯预聚体；然后在室温下，按照质量比1:1的比例称取预聚体与发泡剂，并用高速搅拌机快速搅拌10‑30s，然后在50℃的烘箱中干燥定型2h，即得到开孔的发泡聚氨酯海绵；(二)聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备首先用乙醇和丙酮超声清洗聚氨酯海绵，然后将处理后的海绵浸入到提前配置好的0.5mol/L的盐酸溶液中10min，使海绵表面充分浸润盐酸溶液，取出海绵，挤出多余的溶剂，然后将海绵放在有多孔支架的培养皿中，并加入适量的吡咯，培养皿中吡咯溶液高度低于支架，然后将容器密封置于0℃左右的冰箱中进行蒸汽聚合，聚合完成后取出，用乙醇溶液超声清洗至洗液的颜色不再变化，最后将复合海绵烘干备用。2.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法，其特征在于：所述的多元醇为三官能度的聚醚多元醇或聚酯多元醇。3.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法，其特征在于：所述的二异氰酸醋为甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6‑已二异氰酸酯、苯二亚甲基异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、蔡‑1,5‑二异氰酸酯中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法，其特征在于：所述蒸汽聚合所用氧化剂为FeCl3溶液。5.一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的应用，其特征在于：应用在光热蒸馏系统中：首先选择合适的水面支撑体，并在中间预留大孔，将光热海绵置于支撑体表面，使海绵在水中仅下底层与水面接触，确保海绵上面的光热层高效的光热转换，又不影响下层的水运输过程，整个光热蒸馏过程发生一个密闭的腔室内，腔室顶部为凸透镜结构，并在腔室底部预留小孔，使形成的水蒸气在腔室内壁冷凝后流入收集器中。6.根据权利要求5中的聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的应用，其特征在于：所述支撑体为聚苯乙烯泡沫，酚醛泡沫板或其他低密度的支撑材料。2CN114163683A说明书1/3页一种聚吡咯/聚氨酯光热复合海绵的制备方法及其应用技术领域[0001]本发明涉及聚吡咯改性的聚氨酯光热转换海绵材料及其在水净化领域的应用。具体涉及一种基于聚吡咯/聚氨酯光热海绵的制备方法及其在水净化方面的应用。背景技术[0002]聚氨酯泡沫(PUF)具有制备工艺成熟，材料种类繁多且性能优异的特点，因而广泛应用于包装运输、保温隔热、航空航天、水处理等领域。尤其在以光热转换技术为基础的光热蒸馏领域，聚氨酯泡沫材料更能发挥其成本低、通孔海绵结构、保温隔热性能的优点，因而是作为光热水蒸发应用的优异载体。在光热蒸馏的应用中，除了载体，光热转换材料的选择也具有决定性的作用。聚吡咯一种具有共轭结构的无定型高分子材料，除了具有优异的导电性能，还具有优异的光吸收和热转换能力，是制备光热转换材料的新选择。与无机材料相比，聚吡咯与聚合物材料的相容性更好，而且吡咯单体可以在载体上原位聚合，