高吸油樹脂的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種高吸油樹脂的合成方法，屬于環(huán)保材料制劑的制備方法領(lǐng)域。所述的高吸油樹脂的合成方法，包括以下步驟：在反應(yīng)容器中加入適量分散劑聚乙烯醇及去離子水，充分溶解，而后將按照配方計量的甲基丙烯酸正丁酯、過氧化苯甲酰加入反應(yīng)瓶，通入氮氣，攪拌升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)6h后，取出產(chǎn)物，洗滌干燥，此時得白色不含交聯(lián)劑的樹脂，稱取定量此樹脂，于65℃下溶解于二甲基甲酰胺中，慢速攪拌下加入預(yù)交聯(lián)劑，少量丙烯酸及過氧化苯甲酰，反應(yīng)1-2h后，倒出溶液，脫除溶劑，130℃下熱交聯(lián)3h，得微黃色高吸油樹脂。本發(fā)明所制備的高吸油樹脂，經(jīng)測定，分別對氯仿的飽和吸油率為4.93g/g、甲苯的飽和吸油率為4.08g/g、二甲苯的飽和吸油率為3.33g/g，其保油率大大優(yōu)于一般吸油材料，可以滿足實際使用要求。
【專利說明】高吸油樹脂的合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種高吸油樹脂的合成方法，屬于環(huán)保材料制劑的制備方法領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 高吸油樹脂是一類特殊的功能高分子材料，與傳統(tǒng)的吸油材料相比，它具有吸油 種類多、速度快、吸油時不吸水、回收方便等優(yōu)點，且具有良好的耐熱性和耐寒性，用途十分 廣泛，除了可用于油品回收、凈化水質(zhì)，還大量應(yīng)用于芳香劑、殺蟲劑、農(nóng)藥基材等各種緩釋 材料，以及油霧過濾器和化妝品添加劑等。國外在1966年由美國道化學(xué)公司首先開發(fā)，此 后日本的東京計劃、三菱油化等相繼進(jìn)行研究。進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，觸媒化學(xué)工業(yè)公司 實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)并達(dá)到l〇〇t/a的生產(chǎn)規(guī)模。
[0003] 目前國內(nèi)外主要合成的是單一化學(xué)交聯(lián)的粒狀高吸油樹脂。眾所周知，粒狀材料 由于其形態(tài)上的局限性，使其應(yīng)用受到很大限制，因此，發(fā)展纖維狀高吸油材料是高吸油樹 脂的研究方向之一。但當(dāng)前合成高吸油樹脂采用的都是單一的化學(xué)交聯(lián)劑，如二乙烯苯等， 這種方法合成的樹脂成形后即具有完善的化學(xué)交聯(lián)結(jié)構(gòu)，難以尋找合適的溶劑，給紡制纖 維帶來極大困難。
[0004] 因此，研究一種工藝簡單，吸油性能好的高吸油樹脂的合成方法具有一定的經(jīng)濟(jì) 與環(huán)境效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明旨在提供一種工藝簡單，吸油性能好的高吸油樹脂的合成方法。
[0006] 本發(fā)明所述的高吸油樹脂的合成方法，包括以下步驟： 在反應(yīng)容器中加入適量分散劑聚乙烯醇及去離子水，充分溶解，而后將按照配方計量 的甲基丙烯酸正丁酯、過氧化苯甲酰加入反應(yīng)瓶，通入氮氣，攪拌升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)6h 后，取出產(chǎn)物，洗滌干燥，此時得白色不含交聯(lián)劑的樹脂，稱取定量此樹脂，于65°C下溶解于 二甲基甲酰胺中，慢速攪拌下加入預(yù)交聯(lián)劑，少量丙烯酸及過氧化苯甲酰，反應(yīng)l_2h后，倒 出溶液，脫除溶劑，130°C下熱交聯(lián)3h，得微黃色高吸油樹脂。
[0007] 優(yōu)選的，本發(fā)明所述的甲基丙烯酸正丁酯與過氧化苯甲酰的用量摩爾比為2-4: 1，反應(yīng)溫度為150-170°C。
[0008] 更優(yōu)選的，本發(fā)明所述的預(yù)交聯(lián)劑為丙烯酸羥乙酯，用量為不含交聯(lián)劑的樹脂重 量的3-5%。
[0009] 進(jìn)一步優(yōu)選的，本發(fā)明所述的不含交聯(lián)劑的樹脂與二甲基甲酰胺的用量重量比積 比為3 :7。
[0010] 本發(fā)明所述的合成方法中，以高吸油樹脂的合成出發(fā)，在合成體系中加入預(yù)交聯(lián) 齊IJ，其作用是使樹脂在成形后尚未形成交聯(lián)結(jié)構(gòu)，此時樹脂可溶于適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑中配制 紡絲溶液，纖維紡制成形后，在一定溫度下對其進(jìn)行熱處理，使其中的預(yù)交聯(lián)劑發(fā)生作用， 賦予纖維交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使其不溶于被吸油品中，達(dá)到吸油的目的。 toon] 在本發(fā)明的合成方法中，預(yù)交聯(lián)劑的選擇是關(guān)鍵因素，就形成完善的交聯(lián)結(jié)構(gòu)及 有利于吸油而言，二乙烯苯的效果最佳，但正是這種相對完善的交聯(lián)結(jié)構(gòu)使得樹脂無法溶 解在溶劑中進(jìn)行紡絲，給高吸油性纖維的研制帶來困難，因此本發(fā)明不采用二乙烯苯為交 聯(lián)劑，而其它試劑如羥甲基丙烯酰胺、丁氧甲基丙烯酰胺由于其本身為親水性物質(zhì)，常用做 制備高吸水性聚合物體系的交聯(lián)劑，因此在吸油樹脂中無法起到良好的交聯(lián)效果，在吸油 15min后即開始出現(xiàn)大量溶解，無法使用。只有因丙烯酸羥乙酯分子鏈上帶有酯基，具有一 定的親油性，由于在反應(yīng)體系中加了少量丙烯酸，樹脂成形后的熱交聯(lián)過程中，丙烯酸羥乙 酯上的羥基與丙烯酸上的羧基發(fā)生酯化反應(yīng)，從而樹脂內(nèi)部形成部分交聯(lián)結(jié)構(gòu)，使之在油 品中不會溶解，交聯(lián)后的樹脂在2min吸油量達(dá)到飽和，而后開始出現(xiàn)少量溶解，可通過加 大丙烯酸羥乙酯用量等手段調(diào)節(jié)其交聯(lián)度和交聯(lián)密度，以保證樹脂的吸油性能。因此以下 本工作均選用丙烯酸羥乙酯作為預(yù)交聯(lián)劑。
[0012] 丙烯酸羥乙酯添加量多少直接影響樹脂內(nèi)部交聯(lián)度和交聯(lián)密度，對樹脂的吸油性 能亦有較大影響，隨著反應(yīng)體系中丙烯酸羥乙酯添加量的增大，樹脂的吸油率出現(xiàn)極大值， 但出現(xiàn)極大值的位置有所不同。這是因為當(dāng)丙烯酸羥乙酯添加量較少時，樹脂的交聯(lián)度較 低，樹脂內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不完善，使樹脂中可溶部分較多，吸油量較少，但此時樹脂分子與 油分子的溶劑化作用較強(qiáng)，吸油速率較快，隨著丙烯酸羥乙酯添加量逐漸增大，樹脂內(nèi)的網(wǎng) 絡(luò)結(jié)構(gòu)逐步趨于完善，樹脂內(nèi)可溶部分含量下降，吸油量隨之增大；當(dāng)丙烯酸羥乙酯添加量 進(jìn)一步增大時，樹脂的交聯(lián)度及交聯(lián)密度繼續(xù)增大，達(dá)到抑制三維分子網(wǎng)絡(luò)伸展的程度，力口 強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的彈性收縮力而使樹脂吸油率下降，同時樹脂內(nèi)部分子與分子間結(jié)合緊密，油分 子的擴(kuò)散變的困難，吸油速度減慢。而出現(xiàn)極大值時的丙烯酸羥乙酯添加量的差異可能與 被吸油品本身的性質(zhì)及其與樹脂大分子的結(jié)合狀態(tài)有關(guān)。丙烯酸羥乙酯添加量為3%的樹 脂在浸油7h后，質(zhì)量下降，這是由于其交聯(lián)度較低而使樹脂在油品中部分溶解造成的。在 反應(yīng)體系中加入少量丙烯酸，其目的是利用丙烯酸分子上的羧基與丙烯酸羥乙酯上的羥基 發(fā)生酯化反應(yīng)，以達(dá)到交聯(lián)的效果。
[0013] 一般的吸油材料是將油吸附于孔隙間，因此保油能力差，易發(fā)生漏油和泄油，而本 發(fā)明所制備的高吸油樹脂是通過親油基對油的親和力，將油吸收到樹脂內(nèi)部后樹脂發(fā)生溶 脹所致，接近于化學(xué)吸收，因此其保油率大大優(yōu)于一般吸油材料，可以滿足實際使用要求。 同時，吸入樹脂的油，向樹脂表面的移動速度降低，抑制了油的揮發(fā)，也減少了油向空氣中 的揮發(fā)。
[0014] 本發(fā)明所制備的高吸油樹脂，經(jīng)測定，分別對氯仿的飽和吸油率為4. 93g/g、甲苯 的飽和吸油率為4. 08g/g、二甲苯的飽和吸油率為3. 33g/g，其保油率大大優(yōu)于一般吸油材 料，可以滿足實際使用要求。

【具體實施方式】
[0015] 實施例一： 在反應(yīng)容器中加入適量的分散劑聚乙烯醇及去離子水，充分溶解，而后將按照甲基丙 烯酸正丁酯與過氧化苯甲酰的用量摩爾比為2-4 :1計量的甲基丙烯酸正丁酯、過氧化苯甲 酰加入反應(yīng)瓶，通入氮氣，攪拌升溫至150_170°C，反應(yīng)6h后，取出產(chǎn)物，洗滌干燥，此時得 白色不含交聯(lián)劑的樹脂，稱取300g此樹脂，于65°C下溶解于700mL二甲基甲酰胺中，慢速 攪拌下加入15g丙烯酸羥乙酯預(yù)交聯(lián)劑，少量丙烯酸及過氧化苯甲酰，反應(yīng)l-2h后，倒出溶 液，脫除溶劑，130°C下熱交聯(lián)3h，得微黃色高吸油樹脂。
[0016] 實施例二：性能測試試驗 (1) 飽和吸油率：準(zhǔn)確稱取Ig本發(fā)明所制備的高吸油樹脂，裝入聚酯無紡布袋浸入待 測油品中，常溫浸泡24h，每一小時過濾去除未被吸收的油后，稱取吸油凝膠質(zhì)量，同時，對 空袋進(jìn)行同樣的測定，以扣除空袋的吸油重量。
[0017] 飽和吸油率=(吸油凝膠質(zhì)量-樹脂質(zhì)量-空袋質(zhì)量）/樹脂質(zhì)量 (2) 保油率：準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的飽和吸油凝膠，在轉(zhuǎn)速lOOOr/min的離心機(jī)中離心 旋轉(zhuǎn)5min后取出稱重。
[0018] 保油率=(離心后質(zhì)量/離心前質(zhì)量）X 100% 表-1性能測試結(jié)果

【權(quán)利要求】
1. 高吸油樹脂的合成方法，包括以下步驟： 在反應(yīng)容器中加入適量分散劑聚乙烯醇及去離子水，充分溶解，而后將按照配方計量 的甲基丙烯酸正丁酯、過氧化苯甲酰加入反應(yīng)瓶，通入氮氣，攪拌升溫至反應(yīng)溫度，反應(yīng)6h 后，取出產(chǎn)物，洗滌干燥，此時得白色不含交聯(lián)劑的樹脂，稱取定量此樹脂，于65°C下溶解于 二甲基甲酰胺中，慢速攪拌下加入預(yù)交聯(lián)劑，少量丙烯酸及過氧化苯甲酰，反應(yīng)l_2h后，倒 出溶液，脫除溶劑，130°C下熱交聯(lián)3h，得微黃色高吸油樹脂。
2. 如權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂的合成方法，其特征在于所述的甲基丙烯酸正丁酯 與過氧化苯甲酰的用量摩爾比為2-4 :1，反應(yīng)溫度為150-170°C。
3. 如權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂的合成方法，其特征在于所述的預(yù)交聯(lián)劑為丙烯酸 羥乙酯，用量為不含交聯(lián)劑的樹脂重量的3-5%。
4. 如權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂的合成方法，其特征在于所述的不含交聯(lián)劑的樹脂 與二甲基甲酰胺的用量重量比積比為3 :7。
【文檔編號】C08K5/101GK104311843SQ201410538739
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月13日
【發(fā)明者】陸強(qiáng) 申請人:陜西華陸化工環(huán)保有限公司