高吸油性树脂
丙烯酸2—乙基己酯与酯酸乙烯酯共聚合成高吸油性树脂的研究
丙 烯 酸 2乙 基 己 酯 : 业 级 , 实 验 室 提 一 工 经
纯 ; 酸 乙烯 酯 : P 级 , 海 化 学 试 剂 采 购 供 醋 C. . 上 应站生产 ; 氧化苯 甲酰 :. . 。 过 C P级
1 2 聚 合 .
树 脂 已开 始 用 于 改 变 环 境 污 染 , 船 油 罐 事 故 如
维普资讯
第1卷 期 8 第6
20 0 2年 1 1月
高 分 子 材 料 科 学 与 工 程
POLYM ER ATERI M ALS S ENCE AN D CI ENGI NEERI NG
v18N. 。 1,o6 .
N 02 o .2 0
称 取 一 定 量 的油 酸 钠 复 合 分 散 剂 加 入 带 有 液 封 、 拌 器 、 流 冷 凝 管 的 2 0 mI 搅 回 5 三 颈 瓶 中 , 入一定量 的去离子水 , 热溶解 , 却 , 加 加 冷 得 到水 相 。在 小 烧 杯 中 依 次 加 入 丙 烯 酸 2 乙 基 己 一 酯 、 酸 乙烯 酯 、 氧 化 苯 甲酰 , 合 均 匀 , 油 醋 过 混 得
引发 油 的 大 量 泄 漏 和工 厂 含 废 油 污 水 排 泄 等 造 成 的海 水 、 水 严 重 污 染 的场 合 。另 外 , 吸油 河 高 性 树 脂 还 能 用 于 各 种 基 材 , 用 作 香 精 、 虫 如 杀 剂 、 菌 剂 等 释 放 性 基 材 ; 可 用 作 油 雾 过 滤 材 杀 也 料、 胶 改进剂 、 张添加 剂等[ ] 橡 纸 1 。随 着 工 农
维普资讯
第 6期
路 建 美 等 : 烯 酸 2乙 基 己 酯 与 醋 酸 乙 烯 酯 共 聚 合 成 高 吸 油 性 树 脂 的 研 究 丙 -
高吸油树脂的制备及性能研究
o ce c & Te h o o y C o g i g 4 1 3 , i a fS in e c n l g , h n qn 0 3 1 Ch n )
t la r l ea on y c yat sm om e s, , - e h e d c y a i e a r si i g a n,b nz lpe ox d si ta o r N N m t ylne ia r lm d sc os lnk n ge e oy r i e a nii t r,g l tn a ipe s nt e a i s d s r a
分 散 剂 用 量 2 8 , 油 体 积 比 8: , 度 8 . 水 i温 0℃ , 应 时 间 5h时 , 成 的 树 脂 吸 油性 能 最 好 , 甲 苯 的 反 生 对 吸 油 率 达 1 . / , 甲苯 和 四氯 化 碳 的 吸 附 量 也 在 1 / 6 5g g 对 0 g以上 。在 3h内 , 脂 基 本 达 到 饱 和 吸 油 状 g 树
高 吸油树 脂 的 制备 及 性 能研 究
原金 海 , 有 房 , 孙 曾广 鹏
( 庆科技学 院 化学化工学院 , 庆 重 重 413) 0 3 1
摘 要 : 用 丙烯 酸 和 十二 ( ) 直 接 酯 化 法 制 备 丙 烯 酸十 二 酯 , 后 以 丙烯 酸 十 二 酯 和 丙 烯 酸 丁 酯 采 烷 醇 然 为单体 , , N N 亚 甲基 双 丙 烯 酰 胺 为 交 联 剂 , 氧 化 苯 甲 酰 为 引 发 剂 , 胶 为 分 散 剂 , 为 分 散 介 质 , 过 明 水 采
浅谈:功能高分子材料分类与性能应用
浅谈:功能高分子材料分类与性能应用功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
通常,人们对特种和功能高分子的划分普遍采用按其性质、功能或实际用途划分的方法,可以将其分为八种类型。
1、反应性高分子材料包括高分子试剂、高分子催化剂、高分子染料,特别是高分子固相合成试剂和固定化酶试剂等。
2、光敏性高分子材料包括各种光稳定剂、光刻胶、感光材料、非线性光学材料、光电材料及光致变色材料等。
3、电性能高分子材料包括导电聚合物、能量转换型聚合物、电致发光和电致变色材料及其他电敏感性材料。
4、高分子分离材料包括各种分离膜、缓释膜和其他半透明膜材料、离子交换树脂、高分子絮凝剂、高分子螯合剂等。
5、高分子吸附材料包括高分子吸附树脂、吸水性高分子等。
6、高分子智能材料包括高分子记忆材料、信息存储材料和光、磁、pH值、压力感应材料等。
7、医用高分子材料包括医用高分子材料、药用高分子材料和医用辅助材料等。
8、高性能工程材料如高分子液晶材料、耐高温高分子材料、高强度高模量高分子材料、阻燃性高分子材料、生物可降解高分子和功能纤维材料等。
常见的几种功能高分子材料离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH-离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
高分子催化剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
近十年来,国内外多有研究用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
高分子定义及简介
功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
功能高分子材料是上世纪60年代发展起来的新兴领域,是高分子材料渗透到电子、生物、能源等领域后开发涌现出的新材料。
近年来,功能高分子材料的年增长率一般都在10%以上,其中高分子分离膜和生物医用高分子的增长率高达50%。
按照功能来分类1化学功能离子交换树脂、螯合树脂、感光性树脂、氧化还原树脂、高分子试剂、高分子催化剂、高分子增感剂、分解性高分子等.2.物理功能导电性高分子(包括电子型导电高分子、高分子固态离子导体、高分子半导体)、高介电性高分子(包括高分子驻极体、高分子压电体)、高分子光电导体、高分子光生伏打材料、高分子显示材料、高分子光致变色材料等.3.复合功能高分子吸附剂、高分子絮凝剂、高分子表面活性剂、高分子染料、高分子稳定剂、高分子相溶剂、高分子功能膜和高分子功能电极等.4.生物、医用功能抗血栓、控制药物释放和生物活性等 .按照功能特性通常可分成以下几类(1)分离材料和化学功能材料(2)电磁功能高分子材料(3)光功能高分子材料(4)生物医用高分子材料编辑本段离子交换树脂它是最早工业化的功能高分子材料。
经过各种官能化的聚苯乙烯树脂,含有H 离子结构,能交换各种阳离子的称为阳离子交换树脂,含有OH一离子结构能交换各种阴离子的称为阴离子交换树脂。
它们主要用于水的处理。
离子交换膜还可以用于饮用水处理、海水炎化、废水处理、甘露醇、柠檬酸糖液的钝化、牛奶和酱油的脱盐、酸的回收以及作为电解隔膜和电池隔膜。
编辑本段高分子催化剂和高分子试剂催化生物体内多种化学反应的生物酶属于高分子催化剂。
它具有魔法般的催化性能,反应在常温、常压下进行,催化活性极高,几乎不产生副产物。
目前,人们试图用人工合成的方法模拟酶,将金属化合物结合在高分子配体上,开发高活性、高选择性的高效催化剂,这种高分子催化剂称为高分子金属催化剂。
高吸油性树脂的合成方法及性能研究
b o b n e i ’ r p r e s many t de b h n i g t r p t n a e gh o r o i fd a s r i g rsn S p o e t sWa i l su i y c a gn ep o r o d ln t f a b n l e o i d h o i n c n ak n . e u t s o e o l s r t n p w ro sn i 1 0 / o ou n . l e e R s l h w t i a o p i e fr i s 5. g g frtl e e s h b o o e
酸 甲酯 为单 体所 得 的树脂 对 甲苯 的吸 油率 只有 12/ ; 甲基 丙烯 酸 丁 酯 为单 体 所 得 的 树 脂 相 应 的 吸 油 率 .gg 以
张 王 陈 2 昀 , 先友 , 霞
( .河 南 大 学 药 学 院 , 封 45 0 ; 2 1 开 70 1 .泉 州 市 城 东 中 学 , 州 32 1) 泉 60 1
摘
要 : 用 悬 浮 聚 合 法 , 水 为分 散 相 , V 采 以 D B为 交 联 剂 , P B O为 引发 剂 , 以价 格 低 廉 的 苯 乙 烯 、 基 丙 烯 酸 甲 酯 、 甲
me o i ae sds r d p a e D scos n iga e t n P siiao . f cino ihol h t d w t w tr i s h s , VB a rsl kn g n d B O a t tr Af t n hg i h a e p e i a ni e o
Ab ta t y t s fhg . b o bn e i a e n su id i i at l , s g s s e so oy r ain sr c :S n h i o i a sr ig r s h sb e td e t s ri e u i u p n in p lmei t s h n n h c n z o
高吸油性树脂
y y l 1 3 5 7@h o t ma i l . e o m
收 稿 日期 : 2 0 1 4 . 0 1 . 0 9
第3 期
杨艳丽 :高吸油性树脂
滤材 料 、 防锈 剂 、 显 影剂 和衣 物 干洗等 方 面 。
3 1
来生产 高聚物 的一种聚合方 法 [ 1 0 1  ̄乳液 聚合反应 速率快 , 产物分子量高 , 聚合则可选用间歇法。半连 续法有利于共聚物组成的控制 , 使用较为普遍。 近年来 , 从乳液聚合衍生 出来 的微乳液聚合也 用于制备高吸油性树脂。微乳液聚合方法的特点是 单体用量很少 , 而乳化剂用量很多。曹爱丽等 n 采 用乳液聚合法合成了低交联度的丙烯酸系高吸油性 树脂, 吸油 速 率 可达 3 0倍 以上 。黎 小 武 等 ¨ 以二 乙二醇二丙烯酸酯为交联剂 , 过氧化苯甲酰为引发 剂合成 了丙烯酸酯类高吸油性树脂。
具有 广 泛 的用 途 。
耐寒耐热性 。李芸芸等 以甲基丙烯酸丁酯及苯 乙烯为主要单体 , 丙二醇二丙烯酸酯为交联剂 , 偶氮 二异丁腈为引发剂 , 采用悬浮聚合方法合成了一种
白色颗粒 状 的共聚 型高 吸油树 脂 , 树 脂粒径 适 中 , 可
吸收 2 O 倍 的对二 甲苯 。魏徽等 采用悬浮聚合法 合成 了聚 甲基丙烯酸十二酯( P L M A) , 该树脂柴 油 的保油率达到 9 0 % 以上 。 采用悬浮聚合 的优点是 : 悬浮聚合 中产生 的大 量热可通过介质水有效排除 , 不 易造 成 局 部 过 热 。 以水为分散介质 , 可使体 系黏度低, 后处理工序简 单 。但该方法制备的树脂通常具有密实的结构 , 而
高吸水性树脂的合成与应用探讨
101 高吸水性树脂的特点及性能高吸水性树脂的三维结构和亲水性基团使其具有很好的亲水特性,表现出很好的保水性和吸水性。
当高吸水性树脂吸收水分时,会膨胀成为一种水凝胶,即便是在压力作用下,水也很难从凝胶中分离出来[1]。
与传统的吸水材料相比较,高吸水性树脂的吸水速度更快,吸水量更多,能够达到其自身数量的百倍乃至千倍。
因此,高吸水性树脂被广泛应用于生理卫生用品、农林园艺以及医药等领域。
2 高吸水性树脂的种类2.1 淀粉类高吸水性树脂淀粉是一种广泛存在于植物中的天然高分子聚合物。
利用淀粉制备高吸水性树脂不仅能够降低生产成本,而且制备的高吸水性树脂具有较好的生物降解性。
淀粉类高吸水性树脂的主要合成方法是接枝共聚,淀粉在引发剂的作用下与乙烯类有机单体进行接枝共聚。
该反应主要利用偶氮类、过氧化物以及氧化还原类引发剂进行反应,在特殊的情况下也可采用辐射引发[2]。
吴瑞红[3]在采用过硫酸钾引发红薯淀粉-丙烯酸-丙烯酰胺接枝共聚,实验结果表明,该高吸水性树脂具有较好的吸水性和耐盐性。
2.2 纤维素类高吸水性树脂纤维素的来源比较广泛,在市场上很容易获得,同时价格也比较便宜,在化学反应过程中自身的属性很容易发生改变。
因此,利用纤维素作为高吸水性树脂的原料也是一个重要的发展方向。
秦传高[4]在中以过硫酸钾为引发剂,N,N-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂,麦秸秆纤维素和丙烯酸作为原料合成了高吸水性树脂,实验结果表明,该吸水性树脂对去离子水、自来水以及0.9%生理盐水的吸收率分别达到了322.7g/g、167.2g/g和30.6g/g。
2.3 合成树脂类高吸水性树脂合成树脂的发展起步比较晚,最开始是在日本及西方发达国家应用起来的。
目前,合成树脂类高吸水性树脂成为了主要的研究方向,其主要分为丙烯酸(盐)类、丙烯腈类以及聚乙烯醇类。
2.4 高吸水性树脂制备方法在使用高吸水性树脂时,由于对高吸水树脂的形貌、适用范围以及对其吸水能力的需求不尽相同,因此,在制作高吸水树脂时,要挑选针对性的合成工艺,其特性详见表1。
甲基丙烯酸类高吸油性树脂的性能及再生研究
eainwa —5 h v rg irc v r ai rah dmoet a 0 rt s1 ,tea ea eol eo eyrt e c e r h n9 %. o o
甲基 丙 烯 酸 类 高 吸油 性 树 脂 的性 能及 再 生研 究
宿 辉 , 刘 辉 , 雪 肖
( 黑龙 江 工 程 学 院 材 料 与 化 学 工程 系 , 龙 江 哈 尔滨 10 5 ) 黑 5 00 摘 要 : 用 悬 浮 聚 合 法 , 甲 基 丙 烯 酸 十 六 酯 、 乙烯 ( t为 聚合 单 体 、 采 以 苯 S) 明胶 为分 散 剂 、 氧 化 苯 甲 酰 ( P 为 引 发 过 B O)
第 2 卷 第 4期 5
21 年 1 01 2月
黑
龙
江
工
程
学
院
学 报 ( 自然 科学 版)
Vo . 5 № . 12 4
D e ., 011 c 2
J u n l f i n j n n t ueofTe hno o y o ra o l gi gIsi t c l g He o a t
m e h c y a e r sn wih hi h o la s r to t a r l t e i t g i b o p i n
XU u ,LI H u .XI H i U i AO Rue
( p r n f tr l a d C e sr n ie r g De a t t e i s n h mi yE gn e i ,Hel gi g Isi t f c n lg ,Ha bn 1 0 5 , hn ) me o Ma a t n i n j n n t u eo h o y o a t Te o r i 5 0 0 C ia
高吸油树脂的研究及应用进展
化学与生物工程2009,Vol.26No.9 Chemistry &Bioengineering7 收稿日期:2009-04-20作者简介:柳颖(1985-),女,内蒙古人,硕士研究生,主要从事环境友好技术的开发利用研究;通讯联系人:张洪林,教授。
E 2mail :f shbjly @ 。
高吸油树脂的研究及应用进展柳 颖1,徐 明2,张洪林1,李长波1,马慧贤3(1.辽宁石油化工大学环境工程系,辽宁抚顺113001;2.辽宁石油化工大学化工工艺系,辽宁抚顺113001;3.清原县环保局检测站,辽宁抚顺113300) 摘 要:如何消除含油污水的危害并有效回收污水中的油品是环境保护工作面临的突出问题。
高吸油树脂吸油作为新兴的油污去除技术,日益受到人们的关注。
综述了高吸油树脂的吸油机理、制备方法、应用等方面的研究进展,重点阐述了高吸油树脂处理含油污水在国内外的最新研究状况及其发展前景。
关键词:高吸油树脂;吸油机理;制备方法;吸油效果中图分类号:TQ 317 X 70311 文献标识码:A 文章编号:1672-5425(2009)09-0007-04 近年来,随着工业的快速发展和人民生活水平的迅速提高,石油开采加工及运输总量逐年增加,油污染问题也越来越严重。
为了对已泄入环境的污油进行迅速有效的处理,使污油对环境的污染降到最低,同时,为了消除生活用油造成的环境污染,迫切需要开发高效的吸油材料。
传统吸油材料不仅吸油率和保油率差,且不同程度地存在吸水、受压漏油和作用时需要加热等缺点[1],限制了其在油水混合体系中的应用。
高吸油树脂是一种具有三维网状交联结构的树脂,克服了传统吸油材料的缺点,具有吸油种类多、不吸水、体积小、回收方便及受压不漏油等诸多优点,可用作各种油处理剂、基材、油污过滤材料、橡胶改性剂和纸张用添加剂等[2],广泛应用于橡胶、农药及造纸等行业。
随着国民经济的迅速发展,人们对环境污染的日益重视,高吸油树脂的需求必然大增。
分散剂对高效吸油树脂性能的影响
关 键词
高 吸油性吸油树脂
T3; E 9
悬浮聚合
文献标志码
分散剂
A
中 图法分类号
近年 来 , 国 大 多数 油 田 已进 入 中、 我 高含 水 期 。 油 田采 出水水 量 的 日益 增加 , 的含油废 水净 化材 有效 料 的研究开 发势 在 必行 _ 。高效 吸 油树 脂是 一 种 自 l J 溶胀 型 的吸油 材料 , 构特点是分 子链 之 间形 成一 其结 种三维 的交联 网络 , 料 内部具 有 一 定 的微 孔 结构 。 材 高效 吸油树脂 是 由亲 油性 单体 作 为基 本单 体 的低 交 联度 聚合物构 成 的 , 内部有 一 定 的孔 隙 , 用 聚合 物 利 内部 的亲油基 与油 分子 的相互 作 用力 作 为推 动力 而
洗 涤处 理 后放入 真 空 干燥 箱 干 燥 , 到 乳 黄 色 高效 得 吸油树 脂颗 粒 。
1 3 高效 吸油树 脂 吸油性 能 的分析 测试 .
1 3 1 吸 油 倍 率 . .
酯为单 体 , A为交联剂 , 以不 同分 散剂及 用 量 的 MB 在 条件下 反应 , 成 了高效 吸油树 脂 , 对 其 在油 品 合 j并 中进行 吸油研究 , 优选 出最佳 合成方案 。
⑥
2 1 SiT c. nn. 0 c. eh E g g 1
分散剂对高效吸 油树脂 性能的影 响
刘庆 旺 张 闯
( 东北石油大学 , 大庆 13 1 ) 6 38
摘
要
近年来 , 国大 多数 油田 已进入 中、 我 高含水期 , 田采 出水水量 的 日益增加 , 效 的含 油废 水净化材 料 的研 究开发势 油 有
称 取适 量 的树 脂样 品 , 置 于不 影 响 吸 油 效果 放
BA/MMA高吸油树脂的合成与性能研究
●
表 l 正 交 表 的 因素 水 平 设 计 . . .
.
序 号
单 体 质 量 比 交 联 剂 用 量 / % 反 应 温 度 / ℃ 引 发 剂 用 量 / % 吸油 率/ gg ) ( ・
Q 1 m2 =( 一m1/ ) m1
式 中 : 干燥 树脂 质量 ; 为吸 油达到溶 (B 压 片 ) 2 Kr 样 品充 分干燥 , K r 片后测 试其红外 光谱 图 。 经 B压
收稿 日期 :0 81 一1 2 0 — O 2
第2 7卷第 1 期 2 1 年 2月 00
文章 编 号 :0502 (00 0 —08 —0 10 . 32 1) 1 0 2 4 5
华
东
交
通
大
学
学
报
V0 . 7 N . 12 o 1 F b .0 0 e .21
Junlo atC iaJ oogUnvri ora fE s hn i tn iesy a t
3 1 交联 剂 1 , 发 剂 1 , :, % 引 % 温度 8 5℃ 。此 条 件 下制 得 的树 脂 吸 油 倍 率 2 -_ 。 1gg 。
关 键 词 : 吸 油性 树 脂 ; 高 丙烯 酸 丁 酯 ; 甲基 丙烯 酸 甲酯 ; 液 聚 合 溶 中 图分 类 号 :6 1 0 3 文 献 标 识 码 : A
引发剂 用量 , 温度 。
由表 3 合成 树脂 的最佳条 件 : 联 剂 用 量 1 ( 得 交 % 占单 体 总 质 量 ) /B: M ,7A mMA=3 1引 发 剂 用 量 1 / , :, % ( 占单体 总质 量 )温 度 8 , 5℃。在此 条 件下 制得 的树 脂 吸 甲苯 的倍 率 为 2 ・~。 1gg
高吸水性树脂介绍与应用
高吸水性树脂介绍与应用一、高吸水性树脂介绍:高吸水性树脂又称为超强吸水剂,是一种含有羧基等强亲水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚合物。
不溶于水和有机溶剂,但具有吸水性和保水性亦具高分子材料的优点。
二、高吸水树脂的分类:高吸水性高分子材料按照原料的不同可以分3 类:淀粉系列、纤维素系列和合成系列。
前两类以淀粉或纤维素为主要原料,在主链上接枝共聚上亲水性或水解后为亲水性基团的烯烃单体;后一类主要由聚丙酸型树脂或聚乙烯醇型树脂为主要原料,经过适度的交联即可制得,近年来已经成为了高吸水性高分子材料的热点。
三、高吸水性树脂的结构:高吸水性树脂是一种三维网络结构,它不溶于水而能大量吸水膨胀,形成高含水凝胶。
高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性,这是因为其分子中含有强吸水性基团和一定的网络结构,即具有一定的交联度。
实验表明:吸水基团极性越强、含量越多,吸水率就越高,保水性也越好。
而交联度需要适中,交联度过低则保水性差,尤其在外界有压力时水很容易脱除。
高吸水性树脂的微观结构因合成体系的不同而呈现出多样性。
大多数高吸水性树脂是由分子链上含有强亲水性基团(如羧基、磺酸基、酞胺基、羟基等)的三维网状结构所组成。
吸水时,首先是离子型亲水基团在水分子的作用下开始离解,阴离子固定在高分子链上,阳离子作为可移动离子在树脂内部维持电中性。
由于网络具有弹性,因而可容纳大量水分子,当交联密度较大时,树脂分子链的伸展受到制约,导致吸水率下降。
随着离解过程的进行,高分子链上的阴离子数增多,离子之间的静电斥力使树脂溶胀,同时,树脂内部的阳离子浓度增大,在聚合物网络内外溶液之间形成离子浓度差,渗透压随之增大,使水进一步进入聚合物内部。
当离子浓度差提供的驱动力不能克服聚合物交联结构及分子链间的相互作用(如氢键)所产生的阻力时,吸水达到饱和。
四、高吸水性树脂的吸水机理:高吸水性树脂吸水机理有多种解释,其中有两种占主要地位。
一者认为高吸水性树脂吸水有3个原动力:水润湿、毛细管效应和渗透压。
219405449_丙烯酸酯高吸油树脂的合成及其吸燃油性能
研究与开发CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 , 2022, 39(5): 17有机溶剂在生产和运输过程中经常发生泄漏、遗洒等事故,不仅对环境造成严重污染,而且会导致恶性事故,对人身和财产造成重大损失[1-3]。
采用具有吸附功能的无机材料和天然有机多孔材料是防止漏油的有效手段[4],但是这类材料存在吸附率低、保油性差、有机溶剂污染处理效果不理想的问题[4-5]。
因此,新型高吸油树脂的研发和应用成为热点。
高吸油树脂由亲脂单体(如烯烃和丙烯酸酯)共聚而成,是一种新型的高分子聚合物,不但具有吸油速率快、吸附倍率高的特点,而且吸油后强度保持率高[6]。
高吸油树脂具有较强的溶胀性、抗冷耐热性、油水选择性及吸附能力;对油品的保油性能良好,在外界压力的作用下不漏油以丙烯酸酯高吸油树脂的合成及其吸燃油性能吴喜娜1,王国军1,周 帅1,魏 浩1,李万利2*(1. 教育部超轻材料和表面技术重点实验室,哈尔滨工程大学 材料科学与化学工程学院,黑龙江 哈尔滨 150001;2. 军事科学院系统工程研究院军事新能源技术研究所,北京 102300)摘 要: 以甲基丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸丁酯和苯乙烯为共聚单体,采用悬浮聚合法合成了三元丙烯酸酯类交联型高吸油树脂,对高吸油树脂进行了分子结构及微观形貌表征,并研究了树脂在柴油、汽油、航空煤油等常用燃油中的吸附倍率(3 min吸附)和饱和吸附倍率。
结果表明:所制高吸油树脂颗粒均为规则的球形;对柴油、汽油、航空煤油的吸附倍率分别达5.35,7.28,6.69 g/g;饱和吸附倍率分别为15.41,12.97,13.04 g/g;高吸油树脂去除水面柴油的效果高达99.8%,具有优异的吸燃油性能。
关键词: 高吸油树脂 悬浮聚合 吸附倍率 饱和吸附倍率中图分类号: TQ 32 文献标志码: B 文章编号: 1002-1396(2022)05-0017-04Preparation and properties of high fuel adsorption acrylic resinWu Xina 1,Wang Guojun 1,Zhou Shuai 1,Wei Hao 1,Li Wanli 2(1. Key Laboratory of Superlight Material and Surface Technology of Ministry of Education ,College of Material Science and Chemical Engineering ,Harbin Engineering University ,Harbin 150001,China ;2. Institute of Military New Energy Technology ,Institute of SystemsEngineering ,Academy of Military Sciences ,Beijing 102300,China )Abstract : A ternary acrylate cross-linking high fuel adsorption resin was prepared via suspension polymerization using hexadecyl methacrylate,butyl acrylate and styrene as monomers,whose molecular structure and microscopic morphology was characterized. The adsorption rate (in 3 min adsorption) and saturated adsorption rate of the resin to various fuels were investigated. The results show that the particles of the high adsorption resin prepared is regular sphere,whose adsorption rates to diesel,gasoline,kerosene are 5.35,7.28,6.69 g/g and whose saturated fuel adsorption rates are 15.41,12.97,13.04 g/g,respectively. The treatment effect of high fuel adsorption acrylic resin to diesel on water surface can reach 99.8%. The adsorption resin exhibits excellently in fuel adsorption.Keywords : high fuel-adsorbing resin; suspension polymerization; fuel adsorption rate; saturated fuel adsorption rate收稿日期: 2022-03-27;修回日期: 2022-06-26。
高吸油性树脂
Ke r s y wo d :h g i a s r t n r sn;s s e s o o y e ia i n;c o s i k n e r e; ih ol b o p i e i — o u p n i n p l m rz t o r s l ig d g e n
过改 性来 提 高疏 水性 , 但成 本 较高 。
2 高 吸油性 树脂
2 1 性 能特 点 .
高 吸油 性树脂 能 吸收 各种 不 同的 油品 , 特别
1 吸 油 材 料
适 用 于 水面 浮油 的 回收 以及 含 油 废 水 的分 离 净
化处 理 。它具 有 与 高 吸 水 性树 脂达到 吸 油 、 油 的 目的 。高 吸油 性 树 脂 从 储
的使 用 和运输 已成 为 现代 生 活不 可 分 割 的一 部
分, 各种规 模 的溢油 事 件逐渐 增 多 。油膜 污 染会 对水 生生 物造 成严 重 的破坏 , 因为油 膜阻 碍 氧气
部分 的吸 油率 都 比有 机合成 吸油材 料 高 , 缺点 其
是 浮力 性 质 差 , 油 的 同 时也 吸 水 , 管 可 以通 吸 尽
进 入水体 , 水体 缺氧 , 使 而且 油 被 冲到海滩 , 也会 对周 围的生 物 造成 严 重 的影 响 。高吸 油 性 树 脂 是 近年来 开发 的一种特 殊 的功 能高 分子 材料 , 作
为 自溶 胀 型 的 吸油 材 料 , 有 吸 油 品种 多 、 具 吸油 不 吸水 、 吸油 速 率快 、 积 小 、 油能 力好 和 回收 体 保 方 便等 优点 。
吸油材料的吸油机理
高吸油树脂的研究及应用进展1 高吸油树脂的吸油机理高吸油树脂是通过亲油基和油分子间产生的范德华力来实现吸油目的,其吸油机理是高分子链段的溶剂化过程。
将高吸油树脂投入油中, 开始阶段是分子扩散控制; 吸入一定量的油后, 油分子与高分子链段发生溶剂化作用,此时仍是分子扩散控制;当吸入的油分子足够多时, 溶剂化作用充分, 链段伸展开来, 网络中只有共价键交联点存在, 此时由热力学推动力推动;当高分子充分溶胀,链段伸展到一定程度,会慢慢回缩, 即存在弹性回缩力, 最终达到热力学平衡[1] 。
因此, 低交联的聚合物中亲油基和油分子间的相互亲和作用是高吸油树脂的吸油推动力。
故改变吸油树脂的网络结构, 提高亲油基团与油分子之间的相互作用力, 是改善树脂吸油性能的关键[3] 。
高吸油树脂的研究现状2高吸油树脂的分子结构及吸油机理2.1 分子结构高吸油树脂的微观结构特征是低交联度聚合物。
交联度的形成主要有以下3种方式。
2.1.1化学交联化学交联是长链大分子间通过共价键结合起来,形成一种三维空间的网状结构。
目前合成的高吸油树脂主要以化学交联为主,其共价键的键能最大,化学交联的形式最为稳固,形成的交联网状结构也就稳定,难以破坏,相应的树脂性能也最稳定。
2.1.2离子交联长链大分子之间通过金属离子相互联系在一起,形成长链大分子的缠结。
2.1.3物理交联利用分子间力使其相互缠绕在一起。
一种是氢键结合,长链大分子上带有羟基或其他极性基团,相互吸引而使长链大分子相互缠结在一起;另一种是分子间的范德华力,长链大分子的链段间相互吸引而缠结。
近两年,浙江大学对在强化学交联中引入物理交联进行了研究,证明了这样的交联可以大大提高高吸油树脂的吸油和保油性能。
2.2 高吸油性树脂的吸油机理高吸油性树脂由亲油性单体制得的低交联度聚合物,具有三维交联网状结构,内部有一定的微孔。
吸油时,树脂分子中的亲油基链段与油分子发生溶剂化作用,油分子进入到树脂的网络结构中足够多时,高分子链段开始伸展,树脂发生溶胀,但是由于交联点的存在,高分子链段伸展到一定程度后慢慢回缩,直到平衡。
功能高分子化学-2(高吸收树脂)
CH 2OH O O OH H O OH
n
Ce4+
O
CH 2OH O H O O .C H OH
+
n
O
CH 2OH O OH H O C. C H O
+
n
Ce3+
CH2=CH-COOH 接枝聚合 CH2OH O O H O O C n H OH CH2-CH O CH2OH O OH H C O n CH2-CH O
高吸油树脂利用的是微弱的范德华力作用吸油。 高吸水性树脂除范德华力外,还利用较强的氢键 和网络内外渗透压差来吸水。
高吸油性树脂的交联:化学交联、物理交联
高吸油树脂优点: (1)良好的热稳定性、耐寒性 (2) 吸油种类多,速度快,吸油时不吸水,回收方便, 吸油后受压不再漏油。
2.14 高吸油性树脂的制备
2、药物光释放剂
光控制释放速度。
高吸油树脂
Super Oil-Absorbable Resin
2.11 发展简史- 高吸油性树脂
1966年,美国Dow 以烷基乙烯与二乙烯基苯反应 得非极性高吸油树脂 1989年,日本使用含有交联剂的高分子溶液。 日本开发出丙烯系交联共聚物和聚氨酯泡沫复合物
2.12 高吸油性树脂的分类
CH 2-CH-CH 2-CH-CH2 -CH-CH 2 -CH-CH 2-CH-CH 2-CH
COOH COONa
COONa COOH
实例: 丙烯酸部分中和物[中和度为75%(mol)的钠盐] 的水溶液300g[浓度为43%(mol)]和0.004%甘油于 反应器中,在氮气保护下,升温40oC后,加过硫 酸铵0.03g、亚硫酸氢钠0.015g,溶解均匀后, 静置进行聚合反应,由白色混浊凝胶状变为透明 凝胶。聚合2-5h,反应系统温度变为60-75oC.取 出透明状含水聚合体,用截断器切成细片,在 80oC下用热风干燥,得聚丙烯酸钠盐交联体,再 粉碎至粉状产物。吸盐水倍率119g/g.
高吸水性树脂的吸水理论及吸水结构.doc
述情况,本节对焉吸收树脂的基本结构、形态、吸收理论加以概述。
1.2.1 高吸水性树脂的吸水理论及吸水结构(1)高吸水性树脂的吸水结构高吸水性树脂是一种三维网络结构,它不溶于水而大量吸水膨胀形成高含水凝胶。
高吸水性树脂的主要性能是具有吸水性和保水性。
要具有这种特性,其分子中必须含有强吸水性基团和一定的网络结构,即具有一定的交联度。
实验表明:吸水性基团极性越强,含量越多,吸水率越高,保水性也越好。
而交联度需要适中,交联度过低则保水性差,尤其在外界有压力时水很容易脱去;交联度过高,虽然保水性好,但由于吸水空间减少,使吸水率明显降低。
根据高吸水性树脂的交联结构可分为三种类型:①化学交联;②物理交联;③混合交联(既有化学交联,又有物理交联)。
以下从几种典型的吸水性树脂阐述其结构和形态。
①淀粉接枝物和纤维素接枝物淀粉和纤维素都属于多糖类高分子化合物,是由葡萄糖结构单元结合而成的大分子。
丙烯酸类单体与之接枝共聚,就得支链高分子化合物。
日本三洋化成工业公司温品谦二等根据V on E.Gruber等的方法探讨了淀粉接枝丙烯酸的聚合物结构。
从接枝聚合物侧链的分子量、溶解性的比较等研究结构,得出如图1-1所示的结构。
即淀粉的葡萄糖环在约2000个单元中用一个单元接枝丙烯酸。
每个葡萄糖环用两个以上的丙烯酸通过氢键沿淀粉链生长构成聚合度约2000的侧链。
又因侧链部分体型结构化,并用氢氧化钠中和,侧链的钠盐部分从淀粉中游离出来,而侧链中未中和部分通过氢键结合在淀粉主链上,并且可推定这种钠盐和酸是互相交换的。
因此,该类高吸水性树脂的吸水能力可以看作主要是通过图1-1 淀粉一丙烯酸接枝物推定的结构水中的高分子电解质的离子电荷相斥引起伸展,与由交联结构(化学交联)及氢键而引起的阻止扩张相互作用所产生的结果。
若交联度不够,可增加氢键或采用化学交联(如加交联剂)以增强交联。
另外,由于淀粉及纤维素分子中有大量的羟基,各种淀粉分子间也可互相形成氢键(起交联作用),并且能形成结晶(特别是纤维素结晶性更强,相形成氢键(起交联作用),并且能形成结晶(特别是纤维素结晶性更强,淀粉链分子也能构成螺旋状排列,如天然纤维素和淀粉都具有结晶结构),也起交联作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高吸油性树脂
摘要:高吸油性树脂是一种新型的吸油材料,在污染治理方面有着很广阔的应用前景。
本文主要介绍了高吸油性树脂的吸油机理、材料结构对性能的影响、目前存在的问题以及今后的发展方向,并简要介绍了高吸油性树脂在其他工业领域的应用。
关键词:高吸油性树脂吸油材料原油泄漏
2010年7月,大连新港输油管发生爆炸,近万吨原油流入海洋,给当地的水产品养殖业和旅游业造成了致命的打击。
2010年,美国墨西哥湾发生海上钻井平台爆炸事故,事故造成的经济损失难以估计,对环境的破坏更是毁灭性的(见图1)。
(图1)
近年来,由含油工业污水及油船、油罐泄漏而造成的环境污染日益严重。
因此,对于含油废水的处理研究势在必行,除了控制源头、预防污染,还要找到一种高效、高选择性、可回收的廉价吸油材料。
1966 年,美国道化学公司以烷基苯乙烯为单体,经二乙烯苯交联,首次制得高吸油树脂。
1973 年, 日本三井石油化学公司以烷基苯乙烯及丙烯酸烷基为单体进行聚合并交联,也获得了高吸油树脂。
1990年,日本触媒化学工业公司以
丙烯酸类单体为原料,制得了侧链上有长链烷基的高吸油树脂。
图2所示即为一种聚氨酯吸油材料:
(图2)
一、高吸油性树脂的吸油原理
高吸油性树脂, 是由亲油性单体的低交联度聚合物构成的。
聚合物呈三维交联网状结构, 内部具有一定的微孔。
当高吸油性树脂投入油中时,油分子扩散进入聚合物微孔中,通过树脂分子内的非极性链段与油分子的溶剂化作用, 使链段伸展,聚合物发生溶胀。
当油分子进入的足够多, 溶剂化作用充分, 链段伸展开来, 网络中只有共价键交联点存在, 此时由Flory-Huggins方程控制, 即由热力学推动力推动。
当高分子充分溶胀, 高分子链伸展到一定程度的时候, 由于存在弹性回缩力,使链段慢慢回缩,最终达到热力学平衡态。
一个好的吸油材料,首先是要有高的吸油能力,即单位质量或体积的高分子所能吸附油的最大数量,还要有较快的吸油速率,要能在高效吸油地同时减少吸水量,以提高治污效率。
此外,吸油材料的回收性和廉价性也很关键,这可避免二次污染并有效节省资源。
二、吸油性能的影响因素
1.单体结构
显然,单体极性越小,对于更低极性的油的吸附能力越强,而且对油水的吸附选择性也更好,当树脂脂与油品的溶解度参数相近时,树脂达到最大吸油率。
单体侧链的长短对吸油能力也有很大的影响:当侧链过短时,亲油基团较小,故吸油率较低;如果侧链过长,侧链占据了三维网络中的很多空间,导致有效容积降低,吸油率也将下降,实例如下表所示。
此外,如果侧链含有较多支链,则网络容积会显著增加,当然,这也会增加聚合的难度。
(表单体结构对吸油树脂性能的影响g二甲苯/g树脂)
2.交联度,即交联剂的用量
交联剂过少,即交联点间的距离过小,交联度过低, 树脂的三维网络没有完全形成, 树脂在油中的可溶性增加,甚至发生软化、塌陷,吸油率下降;交联度太高,树脂刚性过强,抑制了三维分子网的伸展, 加强了弹性收缩力, 因而也会使吸油率下降。
3.聚合工艺
主要包括聚合温度、时间、搅拌强度,它们会影响反应的转化率、聚合度、分子量分布以及交联程度等。
三、目前存在的问题
1.吸油速率慢
目前开发的吸油树脂的吸油速率都较慢,这是因为树脂吸油基于范德华力,需要发生溶剂化作用实现吸附,这一扩散过程所需的时间较长。
2.对于吸收原油的能力较小
目前研究的吸油树脂对苯和甲苯等有机物的吸附倍率明显高于对机油、煤油和柴油等成品油的吸附倍率,而对于高黏度的原油的吸收能力更小,这使得高吸油树脂在处理工业污水上有一定的优势,但是对于海洋原油泄漏的处理上却不能完全满足人们需要。
3.树脂的再生利用
目前处理带油树脂的方法大多是燃烧处置,如果能找出更有效的树脂吸油后处理技术,能使得树脂吸油后,在高压下重新释放油质,使得吸油树脂成为多次利用的材料,那么会大大降低成本。
4.强度较低
由于当前制备高吸油性树脂的单体都为柔性链状,因而在吸收油脂并溶胀后会变软塌陷、甚至成为蜡状。
这使其根本无法满足废水处置时树脂要耐受反复吸附一解吸附过程的要求,而与装备联合使用时也无法耐受强大的机械力。
四、未来的发展方向
1.扩充单体的选择范围
目前比较成熟的工业产品是聚丙烯酸酯类和聚甲基丙烯酸酯类,而事实上,很多的非极性单体都可以通过构建三维网络达到吸油效果,应该加大对其他单体聚合物的吸油能力测验。
2.加强基础研究
加强对吸油热力学和动力学、树脂结构与性能关系等方面的理论研究。
对这几个方面的研究在国内外鲜有报道,若能在这方面作深入探索,将为新型吸油材料的研究和开发提供理论基础。
3.提高现有材料的各种性能
即上文中提到的目前高吸油树脂存在的各种缺陷。
4.拓展高吸油树脂的其他领域的应用
该材料不仅仅能使用在吸油治污的领域,凭借它特有的保油疏水的特性,可以有很多相关的应用前景。
五、高吸油性树脂的其他用途
高吸油性树脂除了可以吸收海洋泄漏的原油、工业废水中的油性成分外,由于它本身具有保油疏水的特性,因而在其他领域也有很重要的应用,具体体现在:
1.作为芳香剂、杀虫剂、诱鱼剂等的基材
高吸油性树脂具有较强的吸油能力,能保存住较多的有机成分,同时又能根
据周围浓度的变化释放有机成分,因而可以作为药剂基材使用。
2.作为滤嘴添加剂
它可以有效截留烟草燃吸时产生的有害成分, 如焦油、尼古丁等,可以降低由吸烟导致的各种呼吸疾病的几率。
3.作为密封材料
在一些纤维基材中添加5%~30%(w)的高吸油性树脂,可以做成很好的油封材料,该材料遇油后吸收溶胀,从而可以起到防止油渗透的作用。
4.用作特殊材料的添加剂
可利用高吸油性树脂吸油的特点,将其制成乳液或者粉末,添加于有特殊要求的材料中,可以实现抗油渍等特性。
结束语:
随着研究的不断深入,不断改进吸油性能、优化生产流程,高吸油性树脂必将在环境保护中发挥愈来愈重要的作用,而随着有机制品的大规模生产与应用,除环保之外的其他相关领域也会对高吸油性树脂提出新的性能要求。
因此,系统开发新型高吸油树脂具有很大的社会、经济和生态效益,前景十分广阔。
参考文献:
[1].胡玉山,张政朴,何炳林,高吸油性树脂.离子交换与吸附,1999,15(4):378一384
[2].戴福阳,叶先邮,李晓,高吸油性树脂的合成及性能研究. 福建化工,2002-第4期
[3].蔺海兰,廖双泉,张桂梅,廖建和,高吸油性树脂的研究进展. 热带农业科学,2005年4
月,第25卷第2期
[4].魏徵,王源升,余红伟,高吸油性树脂的研究进展. 材料开发与应用,2010年12月
[5].蒋军,王刚,路建美,李华,徐庆锋,李娜君,高吸油性树脂的制备及其在环境污染处置
中的应用进展. 石油化工,2012年第41卷第7期
[6].陆晶晶,周美华,吸油材料的发展. 东华大学学报(自然科学版),20O2年2月,第28卷
第1期。