CN110615871A - 一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，包括以下步骤：步骤1，Ps小球的预处理：称取市售Ps小球，用热水洗涤后，加入1,2‑二氯乙烷溶胀一定时间；步骤2，疏油网络的制备：将洗好的Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，通氮5min后，同时配制腐殖酸钠溶液、丙烯酸钠、引发剂与交联剂、均匀加入三口烧瓶，再将含氟材料均匀混入，通氮，程序升温，将余下含氟材料滴加完毕，搅拌反应，洗涤，将未反应的单体洗出；大孔小孔配合作用于废水，高效节能；解决了油污堵住孔道的问题，解决了吸附树脂使用中油污中毒的问题。
Description
技术领域
本发明属于环保材料技术领域，具体涉及一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法。
背景技术
随着大孔树脂的开发与广泛应用，吸附法已成为处理污水的一种普遍方法，吸附法在去除污染物的同时，对污染物没有破坏性，只是将污染物从受污水体中浓缩于吸附剂上，因此不会产生高风险的中间产物，相比于传统生化处理方法，吸附法的成本低、污染物去除更彻底。但大孔结构吸附剂应用条件有限，不能接触含有油污的废水，而工业废水及地下水等由于处理工艺，一般都含有多或少的油污，油污会堵住树脂孔道，这对树脂的使用造成不便，限制了树脂的使用。
目前，在工业上处理含油废水的问题都必须在处理前多加一道除油工艺，造成资源浪费，尤其在不知道废水中是否含有油污时，往往会使得树脂失效，必须重新处理，非常麻烦。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，在大孔树脂中引入一种新的强疏油含氟材料，使得油污无法靠近孔径表面，解决了油污堵住孔道的问题，解决了吸附树脂使用中油污中毒的问题；本发明同时还引入具有三维网络结构的腐植酸分子进行反应，在大孔树脂中套入小孔结构，大孔小孔配合作用于废水，高效节能。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球30～70份，用三倍体积的热水洗涤后，加入1～4倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀3～8h；
步骤2，疏油网络的制备：
将洗好的Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，通氮5min后，同时配制腐殖酸钠溶液1～10份、中和度在55％～75％的丙烯酸钠1～10 份、引发剂0.01～0.05份与交联剂0.03～0.08份、均匀加入三口烧瓶，再将含氟材料0.5～5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至 50～85℃，同时将余下1/2全氟烷基甲基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
所述是腐植酸钠为黑腐酸、棕腐酸、黄腐酸中的一种或几种的混合，按总量计，加入质量比为10:0.5～3的氢氧化钠中和。
所述的含氟材料采用四氟乙烯、全氟烷基丙烯酸酯系列中的一种或几种的混合物。
所述的引发剂为过硫酸钾、氢过氧化叔丁基、氢过氧化孟烷、亚硫酸氢钾中的一种或几种的混合物。
所述交联剂为N`N-亚甲基双丙烯酰胺。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)由于本发明在第二层网络结构中引入强疏油性材料氟元素，孔状结构边缘由强疏油氟元素组成，避免了传统树脂油污阻挡孔状结构的树脂失效情况；
2)本发明在第二层网络合成中引入腐植酸三维超分子结构，腐植酸自身是三维网状结构，含有微孔，腐植酸的引入形成大孔小孔结合的套孔结构，使得处理废水范围扩大。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例1
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球30份，用三倍体积的热水洗涤后，加入1倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀3h；
步骤2，疏油网络的制备：
将洗好的Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制黑腐酸钠溶液5份、中和度为65％的丙烯酸钠10份、过硫酸钾0.05份、 N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将全氟烷基甲基丙烯酸酯5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至75℃，同时将余下1/2全氟烷基甲基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例2
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球70份，用三倍体积的热水洗涤后，加入1倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀8h；
步骤2，疏油网络的制备：
将洗好的Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制棕腐酸钠溶液10份、中和度为55％的丙烯酸钠10份、过氧化苯甲酰 0.05份，过硫酸钾0.05份，N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将全氟丁基乙基丙烯酸酯10份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至80℃，同时将余下1/2全氟丁基乙基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例3
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球30份，用三倍体积的热水洗涤后，加入4倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀3h；
步骤2，疏油网络的制备：
将Ps小球球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制黑腐酸钠溶液1份、中和度为75％的丙烯酸钠10份、过硫酸钾与亚硫酸氢钾0.08份、N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将全氟己基乙基丙烯酸酯5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至65℃，同时将余下1/2全氟己基乙基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例4
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球50份，用三倍体积的热水洗涤后，加入3倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀5h；
步骤2，疏油网络的制备：
将Ps小球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制黑腐酸钠溶液5份、中和度为65％的丙烯酸钠10份、氢过氧化叔丁基0.08 份、N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将全氟辛基乙基丙烯酸酯5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至75℃，同时将余下1/2全氟辛基乙基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例5
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球45份，用三倍体积的热水洗涤后，加入2.5倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀4.5h；
步骤2，疏油网络的制备：
将Ps小球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制黑腐酸钠溶液5份、中和度为65％的丙烯酸钠10份、氢过氧化孟烷0.05份、 N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将四氟乙烯5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至75℃，同时将余下1/2四氟乙烯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例6
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球35份，用三倍体积的热水洗涤后，加入4倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀6.5h；
步骤2，疏油网络的制备：
将Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制棕腐酸钠溶液5份、中和度为65％的丙烯酸钠10份、过硫酸钾0.05份、N`N- 亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将2份四氟乙烯也通入烧瓶中，程序升温至85℃，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
实施例7
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球62份，用三倍体积的热水洗涤后，加入2.8倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀3.6h；
步骤2，疏油网络的制备：
将Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，同时配制黄腐酸钠溶液4份、棕腐酸钠溶液4份，中和度为50％的丙烯酸钠8份、过硫酸钾0.05份、N`N-亚甲基双丙烯酰胺0.08份混合均匀加入三口烧瓶，再将全氟癸基丙烯酸酯5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至75℃，同时将余下1/2全氟癸基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
Claims (5)
1.一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，Ps小球的预处理：
Ps小球的预处理：称取市售Ps小球30～70份，用三倍体积的热水洗涤后，加入1～4倍体积的1,2-二氯乙烷溶胀3～8h；
步骤2，疏油网络的制备：
将洗好的Ps球置于三口烧瓶中，作为种子聚合物，通氮5min后，同时配制腐殖酸钠溶液1～10份、中和度在55％～75％的丙烯酸钠1～10份、引发剂0.01～0.05份与交联剂0.03～0.08份、均匀加入三口烧瓶，再将含氟材料0.5～5份的1/2也均匀混入，通氮5min后，程序升温至50～85℃，同时将余下1/2全氟烷基甲基丙烯酸酯在1h内滴加完毕，搅拌反应3h，洗涤，将未反应的单体洗出。
2.根据权利要求1所述的一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，其特征在于，所述是腐植酸钠为黑腐酸、棕腐酸、黄腐酸中的一种或几种的混合，按总量计，加入质量比为10:0.5～3的氢氧化钠中和。
3.根据权利要求1所述的一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，其特征在于，所述的含氟材料采用四氟乙烯、全氟烷基丙烯酸酯系列中的一种或几种的混合物。
4.根据权利要求1所述的一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，其特征在于，所述的引发剂为过硫酸钾、氢过氧化叔丁基、氢过氧化孟烷、亚硫酸氢钾中的一种或几种的混合物。
5.根据权利要求1所述的一种强疏油套孔结构的复合材料的制备方法，其特征在于，所述交联剂为N`N-亚甲基双丙烯酰胺。
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