高吸油树脂的合成及性能研究

收稿 日期 ： ０２ １— １ ２ ０— １２ 基金项 目： 广西 工学 院青年科学基金 资助项 目（０ １ ） ０２ ７． 作者简介 ： 陈薇（ ９ ２） 女 ， １ ６一 ， 广西柳 州人， 广西工学院 讲师 ．
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广 西 工 学 院学 报
中图分类号 ： ＴＱ３ ５ ２
０ 引 言
高 吸油性 树脂 是一 种 自溶胀 型 吸油材 料 具 有 吸油率 高 ， ¨， 油水选 择性 好 ， 压后 不漏 油 ， 受 回收方 便 等诸 多优 点 ， 清 除油 类 污染 、 善 人类 生 存 环境 中起 着重 要 的作 用 。 外可 用 作纸 张 、 胶 等 助 剂 和 油 雾过 滤 在 改 此 橡
油 性 基 团与 高 吸油性 树脂 的性 能有 着密 切关 系 。 研 究采 用悬 浮聚 合 法来 合成 高 吸 油树 脂 ， 本 以易 得 、 价廉 的
共 聚 单体 甲基丙 烯 酸丁酯 、 烯 酸丁 酯 来合 成 高 吸油树 脂 ， 利用 正交 实验 手段 ， 丙 并 以不 同油 品 的 吸油 率 为相
２２ 高吸油 树 脂 合成 ． 在 装有 回流搅 拌器 及温 度计 的三 口烧 瓶 中加入 明胶 分 散剂 和蒸馏 水 ， 加热 溶解 。 后分 别 加入 不 同的单 然 体、 交联 剂 、 引发 剂 的混合 物 ， ０ －９ ＇ 在８ ＂ ，ｏｃ以及 氮气 保 护下 采用 悬 浮聚合 法 进行 聚合 反 应 ， Ｃ－ 反应 时 间６ ， ｈ 即
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Ｈ
食 用 油 （ 要 含有 脂 肪 酸甘 油脂 系列 ） 吸 收方 式 ， 主 的 只能通 过 树 脂 间 的空 隙 和 树脂 的 粘 度 将 油 品包 裹 住 ； 因
此 ， 吸油 树脂 不 适合 于 生活 中使用 的食用 油 吸收 。 该 由正 交实 验及 方 差分 析可知 ： 最佳 工 艺条 件 为 ： 。 ， Ａ Ｂ Ｃ Ｄ。在此条 件 下苯与 甲苯均 有较 高 的吸油 率 ， 所得
产 品的颗 粒小 而均 匀 。
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３ ２ 单 因素试 验 ． 经方 差分 析 可得 出显 著性检 验 结果 ： 响试验 的 主要 因素 为交 联剂 和 引发剂 。 吸收 甲苯时交 联 剂用 量 影 在 Ｃ有 高度 显 著 的影 响 ， 引发剂 用 量为 次要 显 著 ； 苯的 吸 收略 有 差 异 。 了解交 联 剂 和 引发 剂 在 实验 中的 而 对 为 影 响 ， 别 以这两 种 主要 影响 因素进 行单 因 素试验 ， 以吸油率 考 查 。 分 并 同时进 行正 交 表 中优 化 配方 的实 验 ， 以
文章编号
１０ —４ ０（ ０３ １０ ５ —５ ０４ ６ １ ２ ０ ）０—０ ９０
高吸油树脂 的合成 及性能研究
陈 薇， 英， 张 冯 军 ， 潘建 福
（ 西 工 学 院轻 工 化 工 系 ， 广 广西 柳 州 ５５ ０ ） ４ ０ ６
摘
要 ： 甲基 丙 烯酸 丁酯 、 烯 酸 丁 酯 为 单 体 ， 苯 二 甲酸 二 丙烯 酯 为 交 联 剂 ， 过 氧 化 二 苯 甲酰 （ Ｐ 作 引发 剂 ， 以 丙 邻 用 Ｂ Ｏ）
１ ． ４ ２ ６ １ ． ４ ２ ７ １ ． ０ Ｏ ５ １ ． Ｏ Ｏ ８
７ ０６ ．
１ ３ ．８
１ ２ ．２
１２ ．Ｏ
１ ４ ． ５ １ ６ ．１ １ ３ ．３
１ ． ４ ３ ９
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第１ 期
花生油、 杂油 （ 以猪 油为 主 ） 的吸 油率 为 目标 ， 采用 方 差分 析方 法 处 理数据 。 交 实验 安 排如 表 １ 示 ， 验分 正 所 实 析 则如 表２ 所示 。 直 观 表 １ 据 显示 ： 吸 油树 脂对 含 有 环状 芳 香烃 结构 的 甲苯 和苯 的吸 油性 能 远 比对 花 生 油及 杂 油 的 数 该 好 ， 吸油率 高 （ 高达 １ ． ７ ／ ） 保 油率 也 很好 ， 达 ８ 以上 ； 是将 油 品 吸入 树脂 内部 ， 其 最 ４ ６ｇｇ ， 均 ５ 它 以其 特 有 的三 维 网 状 结 构 将 油 紧 紧 包 住 树 脂 。 对 含 有 脂 肪 酸 系 列 的油 性 品如 ： 生油 、 油 的 吸 油 率 很 低 （ 高 只有 而 花 杂 最 １５ｇ ｇ 。 ． ３ ／ ） 由此 可见 ， 实验 所 得树脂 只适合 用 于工 业 上含 有 环状 芳香 烃 系列 的 油性 品的 吸 收 ， 对 于 生活 中 而
应 考查 指 标 ， 行 最佳合 成实 验工 艺选 择和 优 化 。 进
２ 实 验 部 分
２ １ 实验 原材 料 ． 甲基丙 烯 酸丁 酯 （ 业级 ） 丙 烯酸 丁酯 （ 业级 ） 过 氧 化二 苯 甲酰 （ Ｐ 化 学 纯 ） 邻 苯二 甲酸烯 丙 基酯 工 ， 工 ， Ｂ Ｏ、 ， （ 学纯 ） 明胶 ， 化 ， 甲苯 ， ， 生油 ， 苯 花 杂油 （ 以猪油 为 主） 。
验证 最佳 条件 ， 实验工 艺 及数据 如 表３ ４ 、 所示 。
表１ 各种油品吸油率正 交实验 安排及数据
１ ２ ． ２ １ ５ ． ３ １ ２ ． ３ １ ． ４ ３ ３ ９ Ｏ ．５ １ ８８ Ｏ． １ ．９ ３ ２
７ ７ ． ９
１ １ ． ６ １ ５ ． ３ １ ８ ．１ １４ ． ５ １ １ ．３ １ １ ．Ｏ １ ５ ．３ １ ０ ． ８ １ ３ ． ４
４ ． ６ ０ ８ ３ ． ０ ４ ５ ４ Ｏ ． ５ ３ ９ ． Ｚ ３ ． ６ １ ９ ３ ． ５ ４ Ｚ ３ ９ ． １ ３ ９ ． ２ ３ ． １ ６ ７ ３ ． ３ Ｏ Ｏ ３ ７ ． ６ ３ ６ ． Ｚ ６ ９ ５ ６ ． ３ １ ９ ． ５ １ Ｏ Ｚ １ ． ６ ４ １ ． ８ ５ ６ １ Ｚ ． ４ Ｏ １ ４ １１ ３ ０ ７ ． ６ １ ． ９ ５ Ｚ １ ． ７ ５ ３ １ ４ ． Ｚ ３ ７ ６ ９ １ ８ ０ ． １ ．１ ４ ４ １ ． ０ ３ １ ４ ３ ． ９ ０ ８ ５ ３ ６ ． １ ２ ５ １ ４ ． ３ ５ ８ ４ ．１ ４ ５ １ ４ ． Ｏ ３ ６ Ｚ １ ８ ． ７ ０ ８ ３ １ ． ８ ５ Ｚ １． Ｚ ４ ７
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Ｖｏ１ ４ Ｎ ｏ．１ ．１ Ｍ ａ ． ０３ ｒ ２０
第 １卷 第 １ ４ 期 ２ ０年 ３ ０ ３ 月
广 西 工 学 院 学 报 Ｊ ＵＲ ｌ ＯＦＧ Ｏ ＮＡ ＵＡ ＮＧＸ Ｉ ＵＮＩ Ｅ Ｉ Ｃ Ｖ ＲＳＴＹ ＯＦＴＥ ＨＮ０ ０ Ｌ ＧＹ
剂。
ｌ 实 验 原 理
高 吸油性 树脂 是亲 油性 单体 构成 的低 交联 度 聚合 物［ ， ２ 分子 间具 有三 维交 联 网状 结构 ， ］ 内部 有一 定 的微 孔 ， 过 分子 内亲 油 基链 段 和油 分子 的溶剂 化 作用 ， 高分 子链 段 伸展 开 ， 时 网络 中 只有 共 价键 交 联 的交 通 使 此 联点存在， 由热 力学 推动 力 推动 ， 高分 子 充分 溶胀 后 ， 分子链 伸 展到 一 定程 度 ， 慢 慢 回缩 ， 存 在 弹性 当 高 会 即 回缩 力 ， 最终 达 到热 力学 平衡 态 ， 树脂 发 生膨 润 作用 而 吸油 。 使 由于 交联 结构 的存 在 ， 树脂 不会 溶 于 油 ， 而油 品则 包裹 在 网络 结构 中 ， 而达 到 吸油 、 从 储油 的 目的 ； 般 单体 的亲 油 能力越 强 ， 一 吸油 率 就越 大 。 联 度 和亲 交
２０年３ ０３ 月
得到 颗粒 状的 高 吸油性 树脂 。 本实 验 固定反 应 温度 为８ ＂ ０ Ｃ～ ９ ＂ 反应 时 间为 ６ ～７ ， ０ Ｃ， ｈ ｈ 以共聚 单体配 比、 交联 剂 用 量 、 引发 剂用 量 、 分 散剂 用量 为 自变 量 ， 吸 油率 作 表征实 验对 象 的指 标 ， 用正 交 表 （ ３） 安排试 验 。 用 选 Ｌ （‘ ） ２ ３ 高吸 油 性树 脂吸 油率性 能 测定 Ｌ ． ３ ］
甲苯
苯
花 生油 杂 油
Ｋ｝
甲 苯
苯
１ ７ ． ０ ０ ５ ８ １． ４ ２１ １． ４ ５１ １５ ． ８ ５ ７ ８
Hale Waihona Puke ３ ． ４ ７ ０ ３ ． Ｚ ８ ３． ７ ７ ３ ９ ． ８ ３ ４ ９ ７
花 生油 杂 油
甲苯
苯
３ ． ５ ５ ７
４． ８ １ ３． ８ ９ ３ ． ２ ３ Ｏ ３ ． ３ ０ Ｚ ３ ７ ． ７ ３ ９ ． ８ １ ７ ．９ ３ １ ６
花 生油 杂 油
采用悬浮聚合法合成高吸油树脂 。 吸油率 作性能指标 ， 用正交试验 分析各种影响 因素。 出最佳工艺条 件为 ： 将 利 得 Ａｔ ＢＣ Ｄ：此 时 单 体 配 比为 ： １： ， 丙烯 酸 丁 酯 ： 甲基 丙 烯 酸 丁酯 一３ ２ 引发 剂 为 ０ ９％ ｝ 联 剂 为 ０ ３ ； 散 剂 为 ４ ：； ． 交 ．％ 分 ％的 明 胶 水溶液 。 关 键 词 ： 油 性 树 脂 ， 浮 聚 合 ｝ 交 试 验 吸 悬 正 文献标识号 ： Ａ
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３ 结 果 与 讨 论
３ １ 正 交试 验 及结果 ． 试 验 采用 悬 浮 聚合 法 ， 利用正 交 实验 研 究最 优 化条 件 ， 要考 虑 单体 配 比（ 、 主 Ａ） 引发 剂 用量 （ 、 联 剂 Ｂ） 交
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３
用 量 （ 、 散 剂用 量 （ 四个 因素 ， Ｃ）分 Ｄ） 上述 各 因 素 各取 ３ 水 平 ， 个 选用 （ ３） Ｔ交 表 安 排试 验 。 甲苯和 苯 、 Ｌ （ ） － Ｉ 以