多孔性高吸油性樹脂及其製備方法
2023-08-07 12:16:56 1
專利名稱：多孔性高吸油性樹脂及其製備方法
技術領域：
本發明涉及汙水處理劑，特指多孔性高吸油性樹脂及其製備方法，其吸油倍率和吸油效率高、同時樹脂能夠重複使用，避免了二次汙染，且成本低廉。
背景技術：
隨著我國化工行業的發展，含油汙水、廢棄液體以及工業事故如油船的洩漏等造成的環境汙染日益嚴重，有機廢水中，苯、甲苯、環己烷常用的有機溶劑佔了很大比例，目前回收這些油性溶劑常用的辦法就是採用吸油性材料，但傳統吸油材料主要是利用材料的表面、間隙以及空腔的毛細作用吸油，具有既能吸油但又能吸水，保油性能差的特點；還有一類低分子吸油性材料，可利用分子間的物理凝集力形成網絡結構吸油，其特點是吸油時需加熱，吸油速度慢。因而急需發展高性能的吸油材料。
高吸油性樹脂是一種能替代傳統吸油材料的高效多功能樹脂。從20世紀60年代起，美國就對此進行了研究，採用烷基苯乙烯作為交聯劑，合成了高吸油性樹脂。到了90年代，日本觸媒化學工業公司研製了一種選擇性吸油樹脂。國內是近十年才開始研究高吸油性樹脂的，並且只是在少數高校和研究所開展了該項工作，而研究方法大多為常規的懸浮聚合方法，如化學與粘合，2001，No.6，p249-251張惠等報導的高吸油性樹脂的合成；也有少數採用紫外光聚合法，如湖南輕工業高等專科學校學報，2001，Vol.3 No.4，p18-22，姚伯龍等報導的採用紫外光聚合法合成丙烯酸酯高吸油性樹脂。這些方法所得高吸油性樹脂在吸油速率和吸油倍率上往往不能同時滿足要求，因此目前尚無工業化報導。
發明內容
本發明的目的是提供一種可工業化生產的多孔性高吸油樹脂，與常規懸浮聚合方法合成的珠狀高吸油樹脂相比，吸油種類多，吸油率高，選擇性好，尤其是吸油速度快，保油率高。
本發明的目的是這樣實現的一種汙水處理專用的多孔性高吸油性樹脂，其特徵是結構式為 -C12H25，-C16H34R2＝-H，-CH3，-CH2CH2OH，-C2H5， 製備上述多孔性高吸油性樹脂的方法，其特徵是由甲基丙烯酸長鏈酯、丙烯酸短鏈酯作為單體，以水為分散相，加入分散劑、引發劑、交聯劑和有機溶劑；具體為水中加入分散劑配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻；然後在攪拌下加入24---34％甲基丙烯酸長鏈酯、65---75％丙烯酸短鏈酯、0.1％--0.6％交聯劑、0.5％-1.6％引發劑和溶劑的混合液，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，開始聚合反應，在該溫度下保持反應5-7小時；反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
本發明所述的甲基丙烯酸長鏈酯選自10碳以上甲基丙烯酸酯、16碳以上甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸異丁酯。
本發明所述的丙烯酸短鏈酯選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羥乙酯。
本發明所述的交聯劑選自N』N-亞甲基雙丙烯醯胺、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二乙烯基苯。
本發明所述的引發劑選自過氧化苯甲醯，偶氮二異丁腈。
本發明所述的分散劑選自明膠、羥乙基纖維素、聚乙烯醇，配製成0.3-5.0％的水溶液。
本發明所述的溶劑選自甲苯、四氯化碳、正己烷、乙酸乙酯。
本發明的優點1.以特殊的懸浮聚合方法合成的多孔性高吸油性樹脂與常規懸浮聚合方法合成的珠狀高吸油樹脂相比，因為增加了樹脂與油品的接觸表面積，大大加快了吸油速度，使達到最大吸油率的時間大幅度的下降，而且吸油種類多，選擇性好，保油率高。
2.獨創的樹脂吸油後的去油處理工藝，使樹脂能夠回收、反覆使用，不僅減少了使用成本，而且避免了二次汙染。
3.對於工業生產廢液中的有機溶劑，如苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳、環己烷等有較高的吸收率。
4.對浮油回收規律與吸油規律基本一致。說明吸油性較好的樹脂對浮油回收能力也較好，當水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收的要求，所合成的樹脂可直接應用於回收河面、海面上的浮油。
具體實施例方式
實施例1水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸丁酯20---30份、丙烯酸2-乙基己酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑四氯化碳，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為25、環己烷為16；保油率90％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例2水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸丁酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑乙酸乙酯，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑乙酸乙酯，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為25、環己烷為15；保油率89％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例3水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸異丁酯20---30份、丙烯酸2-乙基己酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑甲苯，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑甲苯，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為21、環己烷為12；保油率89％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例4水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸十六酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、單體總量0.5％-1.6％的偶氮二異丁腈和溶劑四氯化碳，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為11、環己烷為8；保油率85％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例5水中加入分散劑聚乙烯醇配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸異丁酯20---30份、丙烯酸2-乙基己酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二乙烯基苯、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑四氯化碳，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為15、環己烷為10；保油率83％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例6水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸辛酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑正己烷，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑正己烷，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為14、環己烷為12；保油率85％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
實施例7水中加入分散劑明膠配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻。然後在攪拌下加入甲基丙烯酸丁酯20---30份、丙烯酸羥乙酯70---80份、單體總量0.1％--0.6％的N』N-亞甲基雙丙烯醯胺、單體總量0.5％-1.6％的過氧化苯甲醯和溶劑四氯化碳，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，聚合反應開始。在該溫度下保持反應5-7小時。反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取溶劑四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。
該樹脂一次吸油率(g/g)苯為18、環己烷為13；保油率86％，吸油速度(達到飽和吸收時間)在2小時內。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下時，能達到完全回收，即水中無浮油。
注 保油率＝[(離心後樹脂重-離心前樹脂重)/離心前樹脂重]×100％。
權利要求
1.多孔性高吸油性樹脂，其特徵是結構式為
2.製備權利要求1所述的多孔性高吸油性樹脂的方法，其特徵是由甲基丙烯酸長鏈酯、丙烯酸短鏈酯作為單體，以水為分散相，加入分散劑、引發劑、交聯劑和有機溶劑；具體為水中加入分散劑配製成0.3-5.0％的水溶液，在30--50℃下攪拌使其溶解並冷卻；然後在攪拌下加入24---34％甲基丙烯酸長鏈酯、65---75％丙烯酸短鏈酯、0.1％--0.6％交聯劑、0.5％-1.6％引發劑和溶劑的混合液，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70-100℃後，開始聚合反應，在該溫度下保持反應5-7小時；反應完畢，產物冷卻、過濾，用60--80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取，放入烘箱在50--70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂；所述的甲基丙烯酸長鏈酯選自10碳以上甲基丙烯酸酯、16碳以上甲基丙烯酸酯以及甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸異丁酯；所述的丙烯酸短鏈酯選自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羥乙酯；所述的交聯劑選自N』N-亞甲基雙丙烯醯胺、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二乙烯基苯；所述的引發劑選自過氧化苯甲醯，偶氮二異丁腈；所述的分散劑選自明膠、羥乙基纖維素、聚乙烯醇，配製成0.3-5.0％的水溶液；所述的溶劑選自甲苯、四氯化碳、正己烷、乙酸乙酯。
全文摘要
本發明涉及汙水處理劑，其由甲基丙烯酸長鏈酯、丙烯酸短鏈酯作為單體，以水為分散相，加入分散劑、引發劑、交聯劑和有機溶劑；具體為水中加入分散劑配製成0.3－5.0％的水溶液，在30－50℃下攪拌使其溶解並冷卻；然後在攪拌下加入24－34％甲基丙烯酸長鏈酯、65－75％丙烯酸短鏈酯、0.1％－0.6％交聯劑、0.5％－1.6％引發劑和溶劑的混合液，在氮氣保護下邊攪拌邊升溫，當溫度達到70－100℃後，開始聚合反應，在該溫度下保持反應5－7小時；反應完畢，產物冷卻、過濾，用60－80℃熱水洗滌數次，用甲醇萃取，放入烘箱在50－70℃烘乾得到多孔性高吸油性樹脂。其吸油倍率和吸油效率高、同時樹脂能夠重複使用，避免了二次汙染，且成本低廉。
文檔編號C02F1/54GK1724575SQ200510040379
公開日2006年1月25日 申請日期2005年6月3日 優先權日2005年6月3日
發明者路建美, 紀順俊 申請人:江蘇工業學院