專(zhuān)利名稱(chēng)：利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，屬于功能高分子材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，突發(fā)性油品污染事件日趨增多，這類(lèi)事件往往需要在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行快速應(yīng)急處理，因而具有快速高效的吸油性樹(shù)脂就顯得尤為重要。高吸油性樹(shù)脂是一種具有空間三維網(wǎng)狀化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂，近些年來(lái)發(fā)展迅速。目前所報(bào)道的吸油性樹(shù)脂，大多數(shù)吸油速率很慢，一般需數(shù)小時(shí)才能達(dá)到飽和吸油量，對(duì)于一些致孔性的快速吸油性樹(shù)脂，達(dá)到飽和吸油量也需一兩個(gè)小時(shí)。這類(lèi)樹(shù)脂大多數(shù)用乙酸乙酯、環(huán)己烷等有機(jī)溶劑作為致孔劑，這些致孔劑在聚合過(guò)程中不能與樹(shù)脂很好的相容在一起，經(jīng)后期處理后不能使樹(shù)脂形成很好的相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)，因而樹(shù)脂的吸油量不高吸油速率也較低。本發(fā)明使用大分子聚合物作為致孔劑，這些大分子致孔劑和樹(shù)脂具有很好的相容性，從而可以使樹(shù)脂形成很好的相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)，從而樹(shù)脂具有較高的吸油量和較快的吸油速率(對(duì)氯仿的吸油倍率為31倍，5分鐘即可達(dá)到飽和吸油量)，且樹(shù)脂具有良好的重復(fù)使用性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提出一種利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，克服一般樹(shù)脂吸油速率慢且多次吸油后性能下降的缺點(diǎn)，從而降低了成本。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，包括有以下步驟
1)首先將大分子致孔劑溶于單體，然后將乳化劑、交聯(lián)劑加入到單體中，攪拌均勻，通入一段時(shí)間氮?dú)?，得到油相?br> 2)取一定量的去離子水作為水相，在60(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌下將水相勻速滴加到油相中，滴加完畢后得到乳液，再將配置的氧化還原引發(fā)體系加入到乳液中，繼續(xù)攪拌10^40分鐘至乳液穩(wěn)定，最后將乳液置于3(Γ60攝氏度環(huán)境下聚合24小時(shí)，得到吸油性樹(shù)
3)吸油性樹(shù)脂經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂，其中，大分子致孔劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為209^100%，乳化劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為129Γ45%，交聯(lián)劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49Γ20%，水相質(zhì)量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5009^1200%，引發(fā)劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1°/Γ5%。按上述方案，所述的單體為烯烴類(lèi)和丙烯酸酯類(lèi)單體中的任意一種或它們的混
八
口 ο按上述方案，所述的烯烴類(lèi)單體為苯乙烯；所述的丙烯酸酯類(lèi)單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸正丁酯。
按上述方案，所述的大分子致孔劑為不同分子量的聚烯烴類(lèi)、聚丙烯酸酯類(lèi)和聚甲基丙烯酸酯類(lèi)中的任意一種或它們的混合。按上述方案，所述的聚烯烴類(lèi)致孔劑為聚苯乙烯；所述的聚丙烯酸酯類(lèi)致孔劑為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸正丁酯；所述的聚甲基丙烯酸酯類(lèi)致孔劑為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯或聚甲基丙烯酸正丁酯。按上述方案，所述的乳化劑為司班60或司班80。按上述方案，所述的交聯(lián)劑為雙烯類(lèi)交聯(lián)劑或酯類(lèi)交聯(lián)劑。按上述方案，所述的雙烯類(lèi)交聯(lián)劑為二乙烯基苯；所述的酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯。按上述方案，所述的氧化還原引發(fā)體系為氧化劑和還原劑按摩爾比為(O. 9^1. 2)I組成的水溶性氧化一還原引發(fā)體系，其中所述的氧化劑為過(guò)硫酸鹽，所述的還原劑為亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽。按上述方案，所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鈉，所述的亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀，所述的亞硫酸鹽為亞硫酸鈉，所述的硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉。本發(fā)明利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法的制備機(jī)理水溶性氧化還原體系引發(fā)親油性單體在常溫條件下進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)，且由于大分子致孔劑的粘彈性來(lái)延遲聚合物的相分離，以制備出具有更好地三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)且相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)的吸油性樹(shù)脂。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)使用大分子聚合物作為致孔劑，使其與樹(shù)脂具有更好的相容性，從而使樹(shù)脂具有更好的相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)；所得樹(shù)脂具有更高的吸油量和更快的吸油速率，從而在應(yīng)對(duì)突發(fā)性且急需處理的油品污染事件，具有很好的效果；本發(fā)明使用氧化還原引發(fā)體系，反應(yīng)條件溫和；另外，本發(fā)明所得樹(shù)脂重復(fù)使用性能好，經(jīng)過(guò)反復(fù)吸油試驗(yàn)后，樹(shù)脂的吸油量基本不變，克服了一般樹(shù)脂多次吸油后性能下降的缺點(diǎn)，從而降低了成本。


圖I為實(shí)施例I所得快速高吸油性樹(shù)脂的吸油速率曲線；
圖2為實(shí)施例I所得快速高吸油性樹(shù)脂的重復(fù)吸油性能；
圖3為實(shí)施例I所得快速高吸油性樹(shù)脂的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述
實(shí)施例I:
將3. 129克聚甲基丙烯酸正丁酯溶于3. 129克甲基丙烯酸正丁酯中，再將I. 252克司班80、0. 275克二乙烯基苯加入到甲基丙烯酸正丁酯中，攪拌均勻，通入氮?dú)?0分鐘，得到油相。取32克去離子水作為水相，在1000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將水相勻速滴加到油相中。滴加完畢后，分別稱(chēng)取O. 082克過(guò)硫酸銨(O. 36毫摩爾)和O. 037克亞硫酸氫鈉(O. 356毫摩爾)配制成水溶液，加入上述乳液中，繼續(xù)攪拌20分鐘至乳液穩(wěn)定，將乳液置于40攝氏
4度下反應(yīng)24小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。所得快速高吸油性樹(shù)脂對(duì)對(duì)氯仿的吸油倍率為31倍，對(duì)甲苯的吸油倍率為17倍；其達(dá)到飽和吸油量所需時(shí)間為5分鐘。圖I為實(shí)施例I所得樹(shù)脂的吸油速率曲線，從圖I中可以看出，樹(shù)脂在5分鐘即可達(dá)到飽和吸油量。這是由于大分子聚合物作為致孔劑，其和樹(shù)脂有很好的相容性，經(jīng)后期處理后，使樹(shù)脂具有更好的相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)，即樹(shù)脂具有很大的比表面積，因此具有高的吸油速率。圖2為實(shí)施例I所得樹(shù)脂的重復(fù)吸油性能，從圖2中可以看出，樹(shù)脂的吸油量基本不變，說(shuō)明由本發(fā)明制備的吸油性樹(shù)脂具有穩(wěn)定的微觀結(jié)構(gòu)，即樹(shù)脂的性能比較穩(wěn)定。圖3為實(shí)施例I所得樹(shù)脂的掃描電鏡圖，從圖3中可以看出，樹(shù)脂中大量相互連通的孔狀結(jié)構(gòu)使其具有很大的比表面積，從而可以使樹(shù)脂具有較高的吸油量和較快的吸油速率。實(shí)施例2
將I. 877克聚甲基丙烯酸甲酯溶于4. 381克甲基丙烯酸甲酯中，再將I. 252克司班80、
0.386克二乙烯基苯加入到甲基丙烯酸甲酯中，攪拌均勻，通入氮?dú)?0分鐘，得到油相。取50克去離子水作為水相，在1000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將水相勻速滴加到油相中，得到乳液。滴加完畢后，分別稱(chēng)取O. 114克過(guò)硫酸銨(O. 5毫摩爾)和O. 052克亞硫酸氫鈉(O. 5毫摩爾)配制成水溶液，加入上述乳液中，繼續(xù)攪拌30分鐘至乳液穩(wěn)定，將乳液置于50攝氏度下反應(yīng)24小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。所得快速高吸油性樹(shù)脂對(duì)對(duì)氯仿的吸油倍率為17倍，對(duì)甲苯的吸油倍率為9倍；其達(dá)到飽和吸油量所需時(shí)間為4分鐘。實(shí)施例3
將2. 503克聚丙烯酸正丁酯溶于3. 755克丙烯酸正丁酯中，再將I. 252克司班60、0. 25克二乙烯基苯加入到丙烯酸正丁酯中，攪拌均勻，通入氮?dú)?0分鐘，得到油相。取32克去離子水作為水相，在1100轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將水相勻速滴加到油相中，得到乳液。滴加完畢后，分別稱(chēng)取O. 079克過(guò)硫酸銨(O. 346毫摩爾)和O. 035克亞硫酸氫鈉(O. 337毫摩爾)配制成水溶液，加入上述乳液中，繼續(xù)攪拌20分鐘至乳液穩(wěn)定，將乳液置于40攝氏度下反應(yīng)24小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。所得快速高吸油性樹(shù)脂對(duì)對(duì)氯仿的吸油倍率為22倍，對(duì)甲苯的吸油倍率為11倍；其達(dá)到飽和吸油量所需時(shí)間為5分鐘。實(shí)施例4
將1.877克聚丙烯酸甲酯溶于2. 186克丙烯酸甲酯和2. 19克丙烯酸正丁酯中，再將
1.2克司班80、0. 53克二乙烯基苯加入到丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯中，攪拌均勻，通入氮?dú)?0分鐘，得到油相。取32克去離子水作為水相，在1000轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將水相勻速滴加到油相中，得到乳液。滴加完畢后，分別稱(chēng)取O. 114克過(guò)硫酸銨(O. 5毫摩爾)和
O.062克亞硫酸鈉(O. 492毫摩爾)配制成水溶液，加入上述乳液中，繼續(xù)攪拌30分鐘至乳液穩(wěn)定，將乳液置于40攝氏度下反應(yīng)24小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。所得快速高吸油性樹(shù)脂對(duì)對(duì)氯仿的吸油倍率為20倍，對(duì)甲苯的吸油倍率為10倍；其達(dá)到飽和吸油量所需時(shí)間為4分鐘。實(shí)施例5
將O. 75克聚苯乙烯和O. 75克聚丙烯酸丁酯溶于5. 01克苯乙烯中，再將O. 931克司班80、0. 8克乙二醇二甲基丙烯酸酯加入到苯乙烯中，攪拌均勻，通入氮?dú)?0分鐘，得到油相。取32克去離子水作為水相，在800轉(zhuǎn)/分鐘的攪拌速度下，將水相勻速滴加到油相中，得到乳液。滴加完畢后，分別稱(chēng)取O. 106克過(guò)硫酸銨(O. 465毫摩爾)和O. 074克硫代硫酸鈉(O. 468毫摩爾)配制成水溶液，加入上述乳液中，繼續(xù)攪拌20分鐘至乳液穩(wěn)定，將乳液置于40攝氏度下反應(yīng)24小時(shí)，產(chǎn)物經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。所得快速高吸油性樹(shù)脂對(duì)對(duì)氯仿的吸油倍率為15倍，對(duì)甲苯的吸油倍率為8倍;其達(dá)到飽和吸油量所需時(shí)間為5分鐘。
權(quán)利要求
1.利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，包括有以下步驟1)首先將大分子致孔劑溶于單體，然后將乳化劑、交聯(lián)劑加入到單體中，攪拌均勻，通入一段時(shí)間氮?dú)猓玫接拖啵?)取一定量的去離子水作為水相，在60(Γ1200轉(zhuǎn)/分鐘高速攪拌下將水相勻速滴加到油相中，滴加完畢后得到乳液，再將配置的氧化還原引發(fā)體系加入到乳液中，繼續(xù)攪拌10^40分鐘至乳液穩(wěn)定，最后將乳液置于3(Γ60攝氏度環(huán)境下聚合24小時(shí)，得到吸油性樹(shù)3)吸油性樹(shù)脂經(jīng)索式提取器抽提12小時(shí)以上、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂，其中，大分子致孔劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為209^100%，乳化劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為129Γ45%，交聯(lián)劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為49Γ20%，水相質(zhì)量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)的5009^1200%，引發(fā)劑量占單體質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1°/Γ5%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的單體為烯烴類(lèi)和丙烯酸酯類(lèi)單體中的任意一種或它們的混合。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的烯烴類(lèi)單體為苯乙烯；所述的丙烯酸酯類(lèi)單體為丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯或甲基丙烯酸正丁酯。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的大分子致孔劑為不同分子量的聚烯烴類(lèi)、聚丙烯酸酯類(lèi)和聚甲基丙烯酸酯類(lèi)中的任意一種或它們的混合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的聚烯烴類(lèi)致孔劑為聚苯乙烯；所述的聚丙烯酸酯類(lèi)致孔劑為聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯或聚丙烯酸正丁酯；所述的聚甲基丙烯酸酯類(lèi)致孔劑為聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯或聚甲基丙烯酸正丁酯。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的乳化劑為司班60或司班80。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的交聯(lián)劑為雙烯類(lèi)交聯(lián)劑或酯類(lèi)交聯(lián)劑。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的雙烯類(lèi)交聯(lián)劑為二乙烯基苯；所述的酯類(lèi)交聯(lián)劑為乙二醇二甲基丙烯酸酯。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的氧化還原引發(fā)體系為氧化劑和還原劑按摩爾比為(0.91.2) :1組成的水溶性氧化一還原引發(fā)體系，其中所述的氧化劑為過(guò)硫酸鹽，所述的還原劑為亞硫酸氫鹽、亞硫酸鹽或硫代硫酸鹽。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，其特征在于所述的過(guò)硫酸鹽為過(guò)硫酸銨或過(guò)硫酸鈉，所述的亞硫酸氫鹽為亞硫酸氫鈉或亞硫酸氫鉀，所述的亞硫酸鹽為亞硫酸鈉，所述的硫代硫酸鹽為硫代硫酸鈉。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用大分子致孔劑制備快速高吸油性樹(shù)脂的方法，包括有以下步驟1)首先將大分子致孔劑溶于單體，然后將乳化劑、交聯(lián)劑加入到單體中，攪拌均勻，通入氮?dú)?，得到油相?)取一定量的去離子水作為水相，將水相勻速滴加到油相中，滴加完畢后得到乳液，再將配置的氧化還原引發(fā)體系加入到乳液中，繼續(xù)攪拌至乳液穩(wěn)定，最后將乳液聚合，得到吸油性樹(shù)脂；3)吸油性樹(shù)脂經(jīng)索式提取器抽提、真空干燥得到快速高吸油性樹(shù)脂。本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)所得樹(shù)脂具有更高的吸油量和更快的吸油速率，從而在應(yīng)對(duì)突發(fā)性且急需處理的油品污染事件，具有很好的效果；本發(fā)明重復(fù)使用性能好，從而降低了成本。
文檔編號(hào)C08F212/36GK102936354SQ201210493630
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者喻發(fā)全, 馬立彬, 羅曉剛, 朱三, 薛亞楠, 蔡寧 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)