CN103254419A - 一种聚醚主链型吸油树脂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种聚醚主链型吸油树脂及其制备方法，其中该吸油树脂采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：长链α脂肪醇200～600重量份、低分子二醇10～25重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。本发明的吸油树脂材料，以聚环氧氯丙烷为基体，通过取代反应在聚环氧氯丙烷链上通过醚键连接上长侧脂肪链，这些长侧脂肪链与油脂之间具有很好的相容性，因此能够达到常规α-烯烃类树脂的吸油性能；另外本发明的树脂材料中加入有交联剂即C2-6的二醇，交联剂可以将聚环氧氯丙烷聚合链之间进行交联，使聚环氧氯丙烷链形成三维网络，从而确保储油空间的稳定性。

Description

一种聚醚主链型吸油树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种聚醚主链型吸油树脂，同时还涉及该吸油树脂的制备方法，属于功能性高分子合成材料技术领域。
背景技术
吸油树脂是一种具有低交联度的梳型聚合物，由于其长烷基侧链与油品相容性好，故而具有较强的吸油性能。吸油树脂广泛应用于环境保护及其它方面，如含油污水的处理、油品泄露的回收，特别是处理海洋河流因油轮失事而造成油品泄漏。高吸油树脂主要为两大类，一类是丙烯酸长链烷基酯类树脂，另一类是长链α-烯烃类树脂。这两类单体的合成困难，产量低，价格高，而且因聚合反应因素较多，质量难以控制，这些因素使得这类吸油树脂价格非常昂贵。常见的吸油树脂都是由单体通过聚合而得到，且主链都是碳碳型，而通过大分子反应制备主链为聚醚链的吸油树脂还比较少见。
CN102690376A公开了一种吸油树脂，该吸油树脂以聚丙烯聚合链为基体，通过取代反应在聚丙烯聚合链上通过醚键连接长侧脂肪链，并加入交联剂使聚丙烯聚合链之间交联，但是该吸油树脂的吸油性能较低，仍然无法满足实际需求。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、成本低、吸油性能好的聚醚主链型吸油树脂。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是提供一种聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：长链α脂肪醇200～600重量份、低分子二醇10～25重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
所述长链α脂肪醇的碳原子数为8-30。
所述低分子二醇的碳原子数为2-6。
所述聚环氧氯丙烷的分子量为30万。
所述聚环氧氯丙烷中氯原子与长链α脂肪醇和低分子二醇中羟基的摩尔比为1:1.5-2。
本发明的目的还在于提供一种聚醚主链型吸油树脂的制备方法。
本发明所采用的技术方案还在于提供一种聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）将长链α脂肪醇200～600重量份和低分子二醇10～25重量份与过量的碱金属或强碱在60-120℃条件下，搅拌反应5-10h；
2）趁热将反应液与用溶剂溶解的100重量份聚环氧氯丙烷混合，于60-120℃条件下反应6-12h，得到聚醚主链型吸油树脂。
所述碱金属为钠、钾或锂；所述强碱为氢化钠、氢化钾或氨基钠。
所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯或一氯代苯中至少一种。
所述聚环氧氯丙烷的溶液质量浓度为25%。
所述分离纯化可以为乙醇辅助沉淀的方法，即反应最后加入乙醇沉淀，将沉淀用80℃热水洗涤三次，干燥即可。
本发明的化学反应式为：
Figure BDA00003097720400021
Figure BDA00003097720400022
其中，n为8-30的正整数，x为2-6的正整数，M为金属钠、金属钾、金属锂、氢化钠、氢化钾或氨基钠。
本发明的吸油树脂材料，以聚环氧氯丙烷为基体，通过取代反应在聚环氧氯丙烷链上通过醚键连接上长侧脂肪链，这些长侧脂肪链与油脂之间具有很好的相容性，因此能够达到常规α-烯烃类树脂的吸油性能；另外本发明的树脂材料中加入有交联剂即C2-6的二醇，交联剂可以将聚环氧氯丙烷聚合链之间进行交联，使聚环氧氯丙烷链形成三维网络，从而确保储油空间的稳定性。主链上具有极性的醚键可以增加大分子间的内聚力，使得吸油后的保油能力增强，有利于树脂的吸油性能。此外，聚环氧氯丙烷上的接枝活性点规则，而且都是伯碳原子，活性高、接枝率高。本发明的吸油树脂对各类油品都有较高的吸油倍率，如对汽油、甲苯的吸收倍率达到70.0（g/g）以上。
另外，本发明的吸油树脂材料采用C8-30的α脂肪醇与聚环氧氯丙烷通过大分子接枝反应制成，不再需要价格昂贵长链α-烯烃和丙烯酸长链烷基酯为原料，具有成本较低、工艺简单的优势，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正辛醇200重量份、乙二醇10重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本实施例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正辛醇200重量份和乙二醇10重量份与过量金属钠的一氯代苯溶液混合，在100℃条件下，搅拌反应10h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的一氯代苯溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于80℃条件下反应10h，其中聚环氧氯丙烷的一氯代苯溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
实施例2
本实施例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正十二醇250重量份、丁二醇20重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本实施例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正十二醇250重量份和丁二醇20重量份与过量氢化钠的甲苯溶液混合，在120℃条件下，搅拌反应5h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的甲苯溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于60℃条件下反应12h，其中聚环氧氯丙烷的甲苯溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
实施例3
本实施例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正十六醇400重量份、丙二醇12重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本实施例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正十六醇400重量份和丙二醇12重量份与过量氨基钠的二甲苯溶液混合，在80℃条件下，搅拌反应7h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的二甲苯溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于120℃条件下反应6h，其中聚环氧氯丙烷的二甲苯溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
实施例4
本实施例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正二十醇500重量份、己二醇15重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本实施例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正二十醇500重量份和己二醇15重量份与过量金属钾的苯溶液混合，在60℃条件下，搅拌反应8h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的苯溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于100℃条件下反应8h，其中聚环氧氯丙烷的苯溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
实施例5
本实施例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正三十醇600重量份、己二醇25重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本实施例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正三十醇600重量份和己二醇25重量份与过量金属锂的甲苯-二甲苯混合溶液混合，在80℃条件下，搅拌反应6h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的甲苯-二甲苯混合溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于120℃条件下反应10h，其中聚环氧氯丙烷的甲苯-二甲苯混合溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
对比例
本对比例的聚醚主链型吸油树脂，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：正十二醇380重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
本对比例的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，包括以下步骤：
1）在氮气保护下，将正十二醇380重量份与过量氢化钾的甲苯溶液混合，在120℃条件下，搅拌反应10h；
2）趁热将反应液与含有100重量份聚环氧氯丙烷的甲苯溶液混合，在氮气保护和搅拌下，于80℃条件下反应8h，其中聚环氧氯丙烷的甲苯溶液的质量浓度为25%；
3）在步骤2）的反应液中加入乙醇沉淀，然后用80℃热水洗涤沉淀三次，干燥即得。
实验例、吸油率测试
分别对实施例1-5和对比例的产品进行测定，将吸油树脂制作成颗粒状，称取2.0克包在200目尼龙丝网袋中，放进150毫升广口瓶中，加入油品以把尼龙丝袋全部淹没为止，24小时后取出控干30分钟，称量，按照下面公式计算树脂的吸油倍率：
吸油倍率（克/克）=(A-B)/B
其中，A为吸油后样品重，B为吸油前样品重。
具体的测定结果如表1所示：
表1实施例1-5和对比例产品的吸油倍率测定结果

Claims (9)

1.一种聚醚主链型吸油树脂，其特征在于，采用以下重量份的主要原料在碱性条件下取代反应而成：长链α脂肪醇200～600重量份、低分子二醇10～25重量份和聚环氧氯丙烷100重量份。
2.根据权利要求1所述的一种聚醚主链型吸油树脂，其特征在于，所述长链α脂肪醇的碳原子数为8-30。
3.根据权利要求1所述的一种聚醚主链型吸油树脂，其特征在于，所述低分子二醇的碳原子数为2-6。
4.根据权利要求1所述的一种聚醚主链型吸油树脂，其特征在于，所述聚环氧氯丙烷的分子量为30万。
5.根据权利要求1所述的一种聚醚主链型吸油树脂，其特征在于，所述聚环氧氯丙烷中氯原子与长链α脂肪醇和低分子二醇中羟基的摩尔比为1:1.5-2。
6.一种如权利要求1所述的聚醚主链型吸油树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将长链α脂肪醇200～600重量份和低分子二醇10～25重量份与过量的碱金属或强碱在60-120℃条件下，搅拌反应5-10h；
2）趁热将反应液与用溶剂溶解的100重量份聚环氧氯丙烷混合，于60-120℃条件下反应6-12h，得到聚醚主链型吸油树脂。
7.根据权利要求6所述的一种聚醚主链型吸油树脂的制备方法，其特征在于，所述碱金属为钠、钾或锂；所述强碱为氢化钠、氢化钾或氨基钠。
8.根据权利要求6所述的一种聚醚主链型吸油树脂的制备方法，其特征在于，所述溶剂为苯、甲苯、二甲苯或一氯代苯中至少一种。
9.根据权利要求6所述的一种聚醚主链型吸油树脂的制备方法，其特征在于，所述聚环氧氯丙烷的溶液质量浓度为25%。
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