CN100500715C

CN100500715C - 多孔性高吸油性树脂及其制备方法

Info

Publication number: CN100500715C
Application number: CNB200510040379XA
Authority: CN
Inventors: 路建美; 纪顺俊
Original assignee: Suzhou University
Current assignee: SUZHOU HAILILAN ENVIRONMENTAL PROTECTION SCIENCE & TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2025-06-03
Also published as: CN1724575A

Abstract

本发明涉及污水处理剂，其由甲基丙烯酸长链酯、丙烯酸短链酯作为单体，以水为分散相，加入分散剂、引发剂、交联剂和有机溶剂；具体为：水中加入分散剂配制成0.3-5.0%的水溶液，在30-50℃下搅拌使其溶解并冷却；然后在搅拌下加入24-34%甲基丙烯酸长链酯、65-75%丙烯酸短链酯、0.1%-0.6%交联剂、0.5%-1.6%引发剂和溶剂的混合液，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70-100℃后，开始聚合反应，在该温度下保持反应5-7小时；反应完毕，产物冷却、过滤，用60-80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取，放入烘箱在50-70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。其吸油倍率和吸油效率高、同时树脂能够重复使用，避免了二次污染，且成本低廉。

Description

多孔性高吸油性树脂及其制备方法

技术领域

本发明涉及污水处理剂，特指多孔性高吸油性树脂及其制备方法，其吸油倍率和吸油效率高、同时树脂能够重复使用，避免了二次污染，且成本低廉。

背景技术

随着我国化工行业的发展，含油污水、废弃液体以及工业事故如油船的泄漏等造成的环境污染日益严重，有机废水中，苯、甲苯、环己烷常用的有机溶剂占了很大比例，目前回收这些油性溶剂常用的办法就是采用吸油性材料，但传统吸油材料主要是利用材料的表面、间隙以及空腔的毛细作用吸油，具有既能吸油但又能吸水，保油性能差的特点；还有一类低分子吸油性材料，可利用分子间的物理凝集力形成网络结构吸油，其特点是吸油时需加热，吸油速度慢。因而急需发展高性能的吸油材料。

高吸油性树脂是一种能替代传统吸油材料的高效多功能树脂。从20世纪60年代起，美国就对此进行了研究，采用烷基苯乙烯作为交联剂，合成了高吸油性树脂。到了90年代，日本触媒化学工业公司研制了一种选择性吸油树脂。国内是近十年才开始研究高吸油性树脂的，并且只是在少数高校和研究所开展了该项工作，而研究方法大多为常规的悬浮聚合方法，如：化学与粘合，2001，No.6，p249—251张惠等报道的高吸油性树脂的合成；也有少数采用紫外光聚合法，如：湖南轻工业高等专科学校学报，2001，Vo1.3No.4，p18—22，姚伯龙等报道的采用紫外光聚合法合成丙烯酸酯高吸油性树脂。这些方法所得高吸油性树脂在吸油速率和吸油倍率上往往不能同时满足要求，因此目前尚无工业化报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种可工业化生产的多孔性高吸油树脂，与常规悬浮聚合方法合成的珠状高吸油树脂相比，吸油种类多，吸油率高，选择性好，尤其是吸油速度快，保油率高。

本发明的目的是这样实现的：

一种污水处理专用的多孔性高吸油性树脂，其特征是结构式为

制备上述多孔性高吸油性树脂的方法，其特征是由甲基丙烯酸长链酯、丙烯酸短链酯作为单体，以水为分散相，加入分散剂、引发剂、交联剂和有机溶剂；具体为：水中加入分散剂配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却；然后在搅拌下加入24---34％甲基丙烯酸长链酯、65---75％丙烯酸短链酯、0.1％--0.6％交联剂、0.5％—1.6％引发剂和溶剂的混合液，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，开始聚合反应，在该温度下保持反应5—7小时；反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

本发明所述的甲基丙烯酸长链酯选自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、甲基丙烯酸异丁酯。

本发明所述的丙烯酸短链酯选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸羟乙酯。

本发明所述的交联剂选自N’N—亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸1，4-丁二醇酯、二乙烯基苯。

本发明所述的引发剂选自过氧化苯甲酰，偶氮二异丁腈。

本发明所述的分散剂选自明胶、羟乙基纤维素、聚乙烯醇，配制成0.3—5.0％的水溶液。

本发明所述的溶剂选自甲苯、四氯化碳、正己烷、乙酸乙酯。

本发明的优点：

1.以特殊的悬浮聚合方法合成的多孔性高吸油性树脂与常规悬浮聚合方法合成的珠状高吸油树脂相比，因为增加了树脂与油品的接触表面积，大大加快了吸油速度，使达到最大吸油率的时间大幅度的下降，而且吸油种类多，选择性好，保油率高。

2.独创的树脂吸油后的去油处理工艺，使树脂能够回收、反复使用，不仅减少了使用成本，而且避免了二次污染。

3.对于工业生产废液中的有机溶剂，如苯、二甲苯、氯仿、四氯化碳、环己烷等有较高的吸收率。

4.对浮油回收规律与吸油规律基本一致。说明吸油性较好的树脂对浮油回收能力也较好，当水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收的要求，所合成的树脂可直接应用于回收河面、海面上的浮油。

具体实施方式

实施例1

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅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、单体总量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、单体总量0.5％—1.6％的过氧化苯甲酰和溶剂四氯化碳，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为25、环己烷为16；保油率90％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例2

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸丁酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、单体总量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、单体总量0.5％—1.6％的过氧化苯甲酰和溶剂乙酸乙酯，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂乙酸乙酯，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为25、环己烷为15；保油率89％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例3

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸异丁酯20---30份、丙烯酸2-乙基己酯70---80份、单体总量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、单体总量0.5％—1.6％的过氧化苯甲酰和溶剂甲苯，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂甲苯，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为21、环己烷为12；保油率89％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例4

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸十六酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、单体总量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、单体总量0.5％—1.6％的偶氮二异丁腈和溶剂四氯化碳，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为11、环己烷为8；保油率85％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例5

水中加入分散剂聚乙烯醇配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸异丁酯20---30份、丙烯酸2-乙基己酯70---80份、单体总量0.I％--0.6％的二乙烯基苯、单体总量0.5％—1.6％的过氧化苯甲酰和溶剂四氯化碳，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为15、环己烷为10；保油率83％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例6

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸辛酯20---30份、丙烯酸丁酯70---80份、单体总量0.1％--0.6％的二丙烯酸1，4-丁二醇酯、单体总量0.5％—1.6％的过氧化苯甲酰和溶剂正己烷，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂正己烷，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为14、环己烷为12；保油率85％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

实施例7

水中加入分散剂明胶配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却。然后在搅拌下加入甲基丙烯酸丁酯20---30份、丙烯酸羟乙酯70---80份、单体总量0.1％--0.6％的N’N—亚甲基双丙烯酰胺、单体总量0.5％—1.6％

的过氧化苯甲酰和溶剂四氯化碳，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，聚合反应开始。在该温度下保持反应5—7小时。反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取溶剂四氯化碳，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂。

该树脂一次吸油率(g/g)：苯为18、环己烷为13；保油率86％，吸油速度(达到饱和吸收时间)：在2小时内。水面浮油量在其最大吸油量的80％以下时，能达到完全回收，即水中无浮油。

注：

油率＝[(离心后树脂重-离心前树脂重)/离心前树脂重]×100％。

Claims

1.多孔性高吸油性树脂的制备方法，其特征是由甲基丙烯酸长链酯、丙烯酸短链酯作为单体，以水为分散相，加入分散剂、引发剂、交联剂和有机溶剂；具体为：水中加入分散剂配制成0.3—5.0％的水溶液，在30--50℃下搅拌使其溶解并冷却；然后在搅拌下加入24---34％甲基丙烯酸长链酯和65---75％丙烯酸短链酯、0.1％--0.6％交联剂、0.5％—1.6％引发剂和溶剂的混合液，在氮气保护下边搅拌边升温，当温度达到70—100℃后，开始聚合反应，在该温度下保持反应5—7小时；反应完毕，产物冷却、过滤，用60--80℃热水洗涤数次，用甲醇萃取，放入烘箱在50--70℃烘干得到多孔性高吸油性树脂；

所述的甲基丙烯酸长链酯选自10碳甲基丙烯酸酯或甲基丙烯酸16酯以及甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸辛酯或甲基丙烯酸异丁酯；

所述的丙烯酸短链酯选自丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯或丙烯酸羟乙酯；

所述的交联剂选自N’，N—亚甲基双丙烯酰胺、二丙烯酸1，4-丁二醇酯或二乙烯基苯；

所述的引发剂选自过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈；

所述的分散剂选自明胶、羟乙基纤维素或聚乙烯醇；所述的溶剂选自甲苯、四氯化碳、正己烷或乙酸乙酯。

2.根据权利要求1所述的制备方法得到的多孔性高吸油性树脂。