專利名稱：一種基于橡膠的高吸油樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高吸油樹脂及其制備方法，特別是涉及一種基于橡膠的高吸油樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著海上石油勘探開發(fā)的高速發(fā)展，由油船、油罐、油田泄露、輸油管道事故以及含油污的廢水、廢液的排放而造成的海洋、江河、湖泊、地下水的污染日益嚴重，給人類生活、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟發(fā)展都造成極為惡劣的影響既然油類污染對生態(tài)和環(huán)境破壞性極強，這就迫使人類亟需開發(fā)大量優(yōu)良的吸油材料，其去油效果能隨時間、油品、油污染程度、地點和天氣條件等變化。
高吸油樹脂是近年來開發(fā)成功的用于廢水處理的一種新型功能高分子材料。目前研究較多的高吸油樹脂往往是低交聯(lián)的聚合物，它以親油性單體為基本單位，經(jīng)適度交聯(lián)形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，吸收的油以范得華力保存在這個網(wǎng)絡(luò)中。與傳統(tǒng)吸油材料相比，這種吸油材料吸油倍率高、油水選擇性好，且保油性能大大提高，不易重新漏油，是一種高性能的新型材料。
但是，現(xiàn)在國內(nèi)外主要合成的是單一化學(xué)交聯(lián)的吸油樹脂，由于化學(xué)交聯(lián)能量大，分子鏈受到交聯(lián)的束縛很強，因此導(dǎo)致了這種單一化學(xué)交聯(lián)的吸油樹脂的吸油倍率不高，吸油速率慢，吸放油可逆性差。國外開發(fā)的吸油樹脂主要分三種，一種是美國道化學(xué)公司以烷基苯乙烯為單體，二乙烯苯或二丙烯酸乙二醇酯作交聯(lián)劑合成的吸油樹脂。第二種是日本三井石油化學(xué)公司以甲基丙烯酸烷基酯為單體，二乙烯苯為交聯(lián)劑合成吸油樹脂(日本、特開昭50-15882，特開昭50-59486，特開昭50-94092)。第三種是日本觸媒化學(xué)公司以丙烯酸長鏈烷基酯為單體，采用二丙烯酸二醇酯為交聯(lián)劑的吸油樹脂(日本，機能材料，1991，11(7))。其中，日本觸媒化學(xué)公司開發(fā)的吸油樹脂的吸油率最高為樹脂的25倍。中國專利(公開號CN1095727)公開了一種高吸油樹脂，以丙烯酸、丙烯酸酯類為單體，以N，N’-亞甲基雙丙烯酰胺、乙二醇丙烯酸酯為交聯(lián)劑，采用懸浮聚合法合成了一種對四氯化碳的吸油率最高為33倍的吸油樹脂。專利CN1442438是以丙烯酸酯類為單體，乙二醇丙烯酸酯為交聯(lián)劑，通過懸浮聚合法合成的高吸油樹脂最大吸油倍率為37倍。但現(xiàn)有吸油材料普遍存在的保油性差、價格高、吸油可逆性差、吸油倍率低、吸油速率慢等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于橡膠的高吸油樹脂及其制備方法，以彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足或缺陷，滿足生產(chǎn)和生活的需要。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案之一是一種基于橡膠的高吸油樹脂，其組分和含量如下橡膠和烷基苯乙烯 100份交聯(lián)劑 0.01-3份分散劑 0.05-0.1份助分散劑 0.025-0.05份自由基聚合引發(fā)劑 0.05-5份分散介質(zhì) 180-1500份溶劑 60-360份。
作為優(yōu)選的技術(shù)方案所述橡膠的分子量為1000-106，是飽和橡膠或不飽和橡膠；飽和橡膠為聚異丁烯、乙丙膠、丁基橡膠或丙烯酸酯橡膠中的一種或其混合物；不飽和橡膠為EPDM橡膠、聚丁橡膠、異戊二烯橡膠或丁苯橡膠中的一種或其混合物。
烷基苯乙烯為叔丁基苯乙烯、叔戊基苯乙烯，叔己基苯乙烯、十二烷基苯乙烯、異丁基苯乙烯、仲辛基苯乙烯中的一種或其混合物。
交聯(lián)劑為二乙烯苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或一種以上的混合物。
分散劑為明膠、甲基纖維素、聚乙烯醇、淀粉、果膠、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、碳酸鎂、磷酸三鈣、滑石粉和膨潤土中的一種或一種以上混合物。
助分散劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈣(CABS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、石油磺酸鈣(CPS)、石油磺酸鈉(SPS)或硬脂酸鋇。
自由基聚合引發(fā)劑為過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；溶劑為甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正庚烷、異辛烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇、甘油、石蠟中的一種或一種以上混合物；分散介質(zhì)為去離子水。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案之二是一種高吸油樹脂的制備方法，包括如下步驟在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入分散介質(zhì)、分散劑、助分散劑，在惰性氣體保護下，在油浴中升溫至30-40℃，恒溫20-30分鐘后，將其他組分按配比加入四頸瓶中，先快速攪拌，然后慢速攪，攪拌速度為350-400rpm，在70℃下反應(yīng)6-8小時，升溫至80℃熟化1小時，過濾，用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，即得所述的樹脂。
本發(fā)明的有益效果是克服了現(xiàn)有吸油材料所存在的保油性差、價格高、吸油倍率低、吸油速率慢等問題，采用物理交聯(lián)部分代替化學(xué)交聯(lián)，在強化學(xué)交聯(lián)中加入相對弱的物理交聯(lián)，形成一種物理交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)混合作用的網(wǎng)，改善吸油樹脂的結(jié)構(gòu)，減少了交聯(lián)網(wǎng)的空間位阻，本發(fā)明的樹脂吸油倍率高，吸油速度快、比表面積大和吸油可逆性好。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細闡述。
實施例1在反應(yīng)前將EPDM80份溶于60份甲苯中，在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入0.05份明膠和磷酸三鈣、0.025份十二烷基硫酸鈉、180份去離子水，在氮氣保護下，在油浴中升溫至30℃，恒溫20分鐘后，將甲苯溶解好的EPDM，20份4-叔丁基苯乙烯，0.01份二乙烯苯，0.05份過氧化苯甲酰加入四頸瓶中，在氮氣保護下先以400rpm的速度攪拌，再以350rpm的速度攪拌，在70℃下反應(yīng)6小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，過濾，先后用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，得到所述的樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5-1mm；該樹脂對不同油品的吸油倍率*如下油品 吸油倍率(g/g)煤油 21.62甲苯 22.80
氯仿 35.00環(huán)己烷 20.00實施例2在反應(yīng)前將聚丁橡膠90份溶于360份的二甲苯中，在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入0.1份明膠和磷酸三鈣、0.05份十二烷基硫酸鈉、1500份去離子水，在氮氣保護下，在油浴中升溫至40℃，恒溫30分鐘后，將二甲苯溶解好的聚丁橡膠，10份4-叔丁基苯乙烯，3份二乙烯苯，0.05份過氧化苯甲酰加入四頸瓶中，在氮氣保護下先以380rpm的速度攪拌，再以360rpm的速度攪拌，在70℃下反應(yīng)8小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，過濾，先后用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，得到所述的樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5-1mm；該樹脂對不同油品的吸油倍率*如下該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品 吸油倍率(g/g)煤油 15.88甲苯 15.90氯仿 27.50環(huán)己烷 23.20實施例3在反應(yīng)前將聚異丁烯50份溶于200份的環(huán)己烷中，在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入0.08份甲基纖維素、0.03份十二烷基苯磺酸鈣、1000份去離子水，在氮氣保護下，在油浴中升溫至35℃，恒溫25分鐘后，將環(huán)己烷溶解好的聚異丁烯，50份4-叔丁基苯乙烯，2份二乙烯苯，2份過氧化苯甲酰加入四頸瓶中，在氮氣保護下先以380rpm的速度攪拌，再以360rpm的速度攪拌，在70℃下反應(yīng)7小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，過濾，先后用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，得到所述的樹脂，經(jīng)測定，粒徑0.5-2mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品 吸油倍率(g/g)四氯化碳 29.55氯仿 26.10環(huán)己烷 18.83實施例4在反應(yīng)前將丁基橡膠10份溶于300份的甲醇中，在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入0.08份甲基纖維素、0.03份十二烷基苯磺酸鈣、1000份去離子水，在氮氣保護下，在油浴中升溫至35℃，恒溫25分鐘后，將甲醇溶解好的丁基橡膠，90份異丁基苯乙烯，2份乙二醇二甲基丙烯酸酯，2份偶氮二異丁腈加入四頸瓶中，在氮氣保護下先以400rpm的速度攪拌，再以350rpm的速度攪拌，在70℃下反應(yīng)7小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，過濾，先后用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，得到所述的樹脂，經(jīng)測定，粒徑0.5-1mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品 吸油倍率(g/g)四氯化碳 51.68氯仿 33.84環(huán)己烷 25.83*附
吸油倍率的測定按照ASTM F726-81.稱取0.1g的高吸油樹脂，裝入不銹鐵絲網(wǎng)(4×4×2cm)，一起放入100ml的平底燒杯中，加入過量的油品，待吸油達到飽和，取出樹脂，用濾紙擦干樹脂表面附著的溶劑，將樹脂精確稱重，按照下式技術(shù)樹脂的吸油倍率
權(quán)利要求
1.一種基于橡膠的高吸油樹脂，其特征在于其組分和含量如下橡膠和烷基苯乙烯100份交聯(lián)劑 0.01-3份分散劑 0.05-0.1份助分散劑0.025-0.05份自由基聚合引發(fā)劑0.05-5份分散介質(zhì)180-1500份溶劑60-360份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于所述橡膠的分子量為1000-106，是飽和橡膠或不飽和橡膠；飽和橡膠為聚異丁烯、乙丙膠、丁基橡膠或丙烯酸酯橡膠中的一種或其混合物；不飽和橡膠為EPDM橡膠、聚丁橡膠、異戊二烯橡膠或丁苯橡膠中的一種或其混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于烷基苯乙烯為叔丁基苯乙烯、叔戊基苯乙烯，叔己基苯乙烯、十二烷基苯乙烯、異丁基苯乙烯、仲辛基苯乙烯中的一種或其混合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于交聯(lián)劑為二乙烯苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯和鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或一種以上的混合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于分散劑為明膠、甲基纖維素、聚乙烯醇、淀粉、果膠、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、碳酸鎂、磷酸三鈣、滑石粉和膨潤土中的一種或一種以上混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于助分散劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉、石油磺酸鈣、石油磺酸鈉或硬脂酸鋇。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于自由基聚合引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二異丁腈或偶氮二異庚腈；溶劑為甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正庚烷、異辛烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇、甘油、石蠟中的一種或一種以上混合物；分散介質(zhì)為去離子水。
8.一種如權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂的制備方法，其特征在于，包括如下步驟在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入分散介質(zhì)、分散劑、助分散劑，在惰性氣體保護下，在油浴中升溫至30-40℃，恒溫20-30分鐘后，將各組分按配比加入四頸瓶中，先快速攪拌，然后慢速攪，攪拌速度為350-400rpm，在70℃下反應(yīng)6-8小時，升溫至80℃熟化1小時，過濾，用鹽酸溶液和去離子水各洗滌三次，真空干燥，即得所述的樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于橡膠的高吸油樹脂及其制備方法，其組分和含量如下橡膠和烷基苯乙烯∶交聯(lián)劑∶分散劑∶助分散劑∶自由基聚合引發(fā)劑∶分散介質(zhì)∶溶劑為100∶0.01－3∶0.05－0.1∶0.025－0.05∶0.05－5∶180－1500∶60－360；制備方法包括如下步驟在燒瓶中，加入分散介質(zhì)、分散劑、助分散劑，在惰性氣體保護下，在油浴中升溫至30－40℃，恒溫20－30分鐘后，將組分按配比加入四頸瓶中，先快速攪拌，然后慢速攪，攪拌速度為350－400rpm，在70℃下反應(yīng)6－8小時，升溫至80℃熟化1小時，過濾，洗滌，真空干燥，得所述的樹脂。本發(fā)明的樹脂吸油倍率高，吸油速度快、比表面積大和吸油可逆性好。
文檔編號C08F4/28GK1869090SQ20061002782
公開日2006年11月29日 申請日期2006年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月20日
發(fā)明者吳波, 周美華, 魯?shù)?申請人:東華大學(xué)