多元共聚高吸油树脂合成及性能研究
高吸水树脂研究背景与意义
⾼吸⽔树脂研究背景与意义本论⽂的研究⽬的就是充分利⽤纤维素这⼀可再⽣资源，在保留其原有吸⽔结构的基础上，通过接枝共聚改性使其亲⽔基团多样化，合成具有多种亲⽔基团的多元⾼吸⽔性树脂，在合成⼯艺和吸⽔性能⽅⾯进⾏⼀些探索研究。
纤维素主链的半刚性和良好的延展性能使合成的⾼吸⽔性树脂⽹络的稳定性和膨胀性能更好，起到桥梁作⽤，增加⽹络空间，提⾼树脂的吸⽔性能。
其研究意义在于，从20世纪60年代开始，⾼吸⽔性树脂是发展起来的新型功能⾼分⼦材料。
它的吸⽔保⽔性能⾮常优异，同时⼜具备⾼分⼦材料的优点，有良好的加⼯性能和使⽤性能，现已⼴泛应⽤于⼯业、农业、⾷品、医疗卫⽣、⽣活⽤品和环境保护等领域。
本研究在保持纤维素原有吸⽔结构的基础上，对其进⾏接枝共聚改性，⽤羧甲基纤维素接枝丙烯酸和丙烯酰胺制备多元⾼吸⽔树脂，并测出树脂的吸⽔倍数，考察⼀些因素对吸⽔倍数的影响，找出最佳实验⽅案。
制备多元⾼吸⽔性树脂的优化条件：羧甲基纤维素⽤量为1g，丙烯酸⽤量为4g，丙烯酸和丙烯酰胺的质量⽐为1:1，交联剂为0.04g，引发剂为0.18g，丙烯酸中和度为60%，反应温度为50℃，反应时间1.5h。
This thesis research purpose is to make full use of cellulose this renewable resources, keep its original in water, based on the structure of modification made by grafting polymerization hydrophilic groups, diversification, the synthesis of hydrophilic groups of multiple superabsorbent resin in synthesis process and bibulous, search some properties. The main chain of cellulose of semi-rigid and good ductility can make synthetic superabsorbent network stability and expansion, have better performance bridge, increase network space, improve the resin absorption ability. The research significance lies in the 1960s, from the start, the rise and development of superabsorbent resin is the new functional polymer materials. It is very outstanding, water retention performance but have the advantages of polymer materials, have good processing and workability, has been widely used in industry, agriculture, food, medicine and health, supplies and environmental protection etc.This study in keep cellulose based on the structure of the original water, and carry on the grafting polymerization modification, with carboxymethyl cellulose grafted acrylic and acrylamide preparation multivariate tall bibulous colophony, and measure the resin, examine some water to multiple factors influence of absorbing multiples, find out the best experiment scheme.Preparation multivariate superabsorbent resin optimality conditions: carboxymethyl cellulose dosage, acrylic dosage for 1g for 4g, acrylic and acrylamide quality ratio of 1:1, crosslinking agent for 0.04 g, initiator for 0.18 g, acrylic acid neutralization degree 60% for 50 ℃, reaction temperature, reaction time 1.5h.Carboxymethyl cellulose, Grafting polymerization, multivariate, Tall bibulous colophony⾼吸⽔树脂作为⼀种新型功能⾼分⼦材料⼀直受到⼴泛的关注和研究。
高吸水性树脂的制备
高吸水性树脂的制备姓名：曹伟然学号：0908010121摘要：本文介绍了高吸水性树脂的分类、性能及在各方面的应用。
对高吸水性树脂的合成方法进行了综述。
关键词：高吸水性合成树脂；合成方法Abstract: This paper introduces the way to classify super absorbent polymers and the application and properties of super absorbent polymers. Summarizing means about synthetizing super absorbent polymers.Key words: super absorbent polymers; means about synthetizing1 高吸水性树脂的简介高吸水性树脂也称超强吸水性聚合物(Super absorbent polymers)，简写为SAP。
它是一种含有羧基、羟基等强亲水性基团，并具有一定交联度的水溶胀型的高分子聚合物，不溶于水也不溶于有机溶剂，能够吸收自身重量的几百倍甚至上千倍的水，且吸水膨胀后生成的凝胶具有良好的保水性和耐候性，一旦吸水膨胀成水凝胶，即使加压也难以将水分离出来。
1.1 SAP的分类按原料来源可分为淀粉类、纤维素类、合成树脂类和其它天然高分子类。
按亲水化方法可分为四大系列，分别是亲水性单体的聚合物，疏水性聚合物的羧甲基化反应物，疏水性聚合物接枝聚合亲水性单体共聚物，含腈基、酯基、酰胺基的高分子水解反应物。
按交联方法分类为用交联剂进行网状化反应、自交联网状化反应、放射线照射网状化反应和水溶性聚合物导入疏水基或结晶结构等四种。
按亲水基团的种类可分为含有羧酸、磺酸、磷酸类的阴离子系，叔胺、季铵类的阳离子系，两性离子系，羟基和酰胺基的非离子系和多种亲水基团系等五大种类。
从制品形态上可分为粉末状、纤维状、薄膜状和珠状。
高吸水性树脂的生产和应用进展
Ｓ Ｐ保 水 性 能影 响 不 大 ，是 由 于 高 分 子 网络 结 构 所 方 法 。 粉分 子 中 的葡萄 糖单 元 与 Ｃ “络合 成 一种 稳 Ａ 淀 ｅ １ ３吸 水 性快 ．
很 强 的吸 水 基 团 ，吸水 速 度 较快 ，通 常几 十秒 内可 达
量。
吸水 总量 的 ６ ％ 一７ ％ ， 分 钟 内可 达 １０ 的 吸水 接枝 率 ：二 乙基胺 ＞ 三 乙基胺 ＞ 氨 水＞ 吡 啶 。卓 仁禧 ０ ０ 几 ０％
化 材料 、 筑 、 建 石油 化 工 、日用化 工 、 品 、 纸 、 食 造 化妆
２ 高吸 水性 树 脂 的 制 备 方 法
高 吸 水性 树脂 从 制备使 用 的原 料 出发 ，大致 可分 为天然 淀 粉类 、纤维 素衍 生 物类 和 合 成树 脂 三 大类 。
目前 主 要有 两 种形 式 ： 是将 淀 粉 与丙 烯 腈接 枝共 聚 一
对 高吸 水性 树 脂 国 内外 的生 产 、市 场近 况 和 在 研 究 、生产 及 应 用 方 面 的 新 进展 作 了详 细 论 述 ，最后 对 高 吸 水 性 树 脂 在 国 内 的 市 场
前 景进 行 了分 析 。
关键 词
吸水性树脂
树脂
单体接枝
淀粉
聚 合
高 吸水 性树 脂 （ Ａ ） Ｓ Ｐ 是一 种 新 型功 能性 高分 子 材 现 ， 树脂 和黏膜 无 刺激 、 过敏 反 应 。 对 无 料， 它有 优异 的吸水 、 水 功 能 ， 吸收 自身 重量 数 百 保 可 倍 到数 千倍 的水 ， 高可 达 ５ ０ 最 ３ ０倍 。由于高 吸水 性树 脂 的超 吸水 和保 水性 能 ， 使其 在农 业 、 业 、 林 医药 、 生
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
丙烯酸_丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究
丙烯酸2丙烯酸钠共聚合成高吸水性树脂的研究3林润雄黄毓礼牛爱杰摘要采用反相悬浮聚合法合成丙烯酸2丙烯酸钠高吸水性树脂。
研究了反应单体浓度、丙烯酸中和度、交联剂、引发剂及反应温度对反相悬浮聚合产物性能的影响, 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据。
关键词反相悬浮聚合; 高吸水性树脂; 丙烯酸2丙烯酸钠共聚分类号TQ32517高吸水性树脂是一种新型的功能高分子材料。
它可以吸收自身重的数百乃至上千倍的水。
而且吸水后, 施加压力亦不脱水, 具有很强的保水性能, 被广泛应用于医疗卫生、建筑、植树造林等方面, 并愈来愈受到人们的关注 1 ,2 。
本文研究了以丙烯酸为主要原料, 采用反相悬浮聚合合成高吸水性树脂的工艺条件及树脂的性能。
1 实验部分111 实验试剂丙烯酸, 东方化工厂产品, 使用前减压蒸馏除去阻聚剂等。
过硫酸钾、氢氧化钠、正庚烷、N , N2亚甲基双丙烯酰胺等为A .R 级。
112 反相悬浮共聚在反应器中加入正庚烷、悬浮剂, 于45 ℃搅拌30 min 。
用氢氧化钠中和丙烯酸至一定中和度, 与引发剂、交联剂加入反应器中, 65 ℃下进行聚合反应。
反应3 h 后, 向体系中加入适量甲醇, 分离、干燥、粉碎备用。
113 性能测定[ 2 ]吸水率测定: 采用自然过滤法测定高吸水性树脂的吸水倍率。
即将一定量的吸水性树脂放入大量的水溶液中, 待溶胀饱和之后, 用筛网将剩余的水溶液滤去的方法。
吸水率以Q 表示( mL ·g- 1 ) .2 结果与讨论吸水性树脂的吸水性能是衡量吸水性树脂的主要指标。
为了提高吸水倍率, 进行了各收稿日期: 1997212202第一作者: 男, 32 岁, 博士生, 讲师3 中国石化总公司研究课题·36 · 北 京 化 工 大 学 学 报 1998 种不同条件实验 , 研究了丙烯酸中和度 、交联剂用量和单体浓度等因素对吸水性树脂吸水 倍率的影响 , 为选择最佳配方和工艺条件提供了依据 。
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。
吸油膨胀橡胶的研究进展与应用
具有很好力学性能 、 封压性能和 该油箱 的内外部均有 由 ２ ３层吸油材料和橡胶交 备的遇油膨胀橡胶 ， 能够基本满足油 田使用要求。 替堆积构成 的包覆层 ，能够很好地减缓外界的冲击 吸油膨胀倍率 ，
力 并 能尽 快堵 住漏 油 点 。
王强［ ８ １ 等 自制合成了多元共聚的高 吸油性树脂 ， Ｏ ｇ ， ｇ 以上 ，将该类树脂作为改性剂 ， Ｇ ｏ ｏ ｄ ｗ ｏ ｒ ｔ ｈ ｔ ４ ￣ 设计 了一 种用于油箱外部 的塑料防 其吸油倍率在 ３
Ｅｑ ｕ ｉ ｐ ｍｅ ｎ ｔ Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｎｏ ． １， ２ ０ １ ４
吸油膨 胀橡 胶 的研 究进展 与应 用
高 斌 ， 金 超
（ 海 装 重庆 局 ， 重庆 ４ ０ ０ ０ ３ ０ ）
摘 要： 综述 了吸油膨胀橡胶的吸油原理和研 究动 向 ， 阐述 了基体 、 吸油组分和聚合工 艺等 因素 对橡胶 吸 油性 能的影响 ，
３ 材料 的制备
酯作为单体 ， 单体来源广泛 ， 聚合工艺成熟 ， 故此类树
脂是国内外研究 的主要方 向。 而烯烃类树脂虽然分子 对油 品的亲和能力较强 ， 但 由于其 吸油膨胀橡胶 的制备方法主要有化学接枝法和 内不含极性基 团， 其研究较为困难。丙烯酸酯类树脂常 共混法。其 中化学接枝法存在着制备工艺不成熟 、 反 单体来源较少 ， 按 比例 应 进度 缓 慢 、橡 胶 吸 油膨 胀 性 能 欠佳 和 弹性 较 差 等 用的合成方法是悬浮聚合法。其合成原理是 ： 加入 溶 剂 和 分散 剂 ，加 热待 分 散剂 溶 解 之 后加 入 单 缺点 ，故该方法还未大规模应用于吸油膨胀橡胶 的 引发剂和交联剂的混合物 ， 经过一定的搅拌速率 、 生产之 中。共混法分为机械共混和乳 液共混两种方 体 、 经相应 的后处理即得到高吸油 式 。其共混过程均是采用物理混合方 式将 吸油组分 反应温度和持续时间 ， 任何原料的种类及含量改变和 均匀地散布于橡胶基体 之 中而制得 吸油膨胀 橡胶 。 性树脂 。聚合过程中，
丙烯酸甲酯_乙酸乙烯酯共聚物基高吸水树脂合成及性能研究
图 2 为不同水解度 时 HP ( MA - co - VAc) 的 IR 谱图曲线 1 是水解度为 75% 时的吸收光谱, 曲 线 2 是水解度为 50% 时的吸收光谱。由图 2 可知, 随着水解的深入, 原有共聚物特征峰不断减弱, 而 羧酸中 CO-2 的反对称伸缩和对称伸缩的特征吸收 ( 1 558 cm- 1; 1 409 cm- 1) 以及羟基( O H) 的伸缩 振动特征吸收( 3 443 cm- 1) 不断加强。 3 1 2 P( MA- co- VAc) 的 DSC 曲线
关键词 高吸水性树脂, 共聚反应, 水解反应, 吸水性能
中图分类号 O 632; T Q 325
文献标识码 A
文章编号 1000- 6613( 2003) 07- 0726- 05
高吸水树脂( SAR) 是一种含有羧基、羟基等强 吸水性基团并具有一定交联度的水溶胀型高分子聚 合物, 它不溶于水, 也不溶于有机溶剂, 能吸收自 重几百倍甚至几千倍的水, 且吸水膨胀后生成的凝 胶具有优异的保水性和耐候性[ 1~ 6] 。
2 结构与性能测试
2 1 结构分析
2 1 1 红外光谱分析
- 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)。
塑料工业CH INA P LASTI CS I NDUSTRY 第37卷第8期2009年8月3国家“863”计划项目(2008AA06A409) 33联系人heqi998@2631net 作者简介:何琦,男,教授级高级工程师,主要从事分离功能高分子材料研究。
合成工艺与工程多元共聚高吸油树脂合成及性能研究3何 琦33,王佳莉,段 为,刘红文(中蓝晨光化工研究院有限公司,四川成都610041) 摘要:以(甲基)丙烯酸酯类、苯乙烯为主要共聚单体,双甲基丙烯酸乙二醇酯(EG DMA )、二乙烯基苯(DVB )等为交联剂,采用悬浮共聚工艺合成了一系列高吸油树脂。
研究了树脂共聚单体组成、丙烯酸单体链长、交联剂种类、交联度、引发剂量以及聚合工艺等因素对吸油树脂吸油量等性能的影响。
结果表明:采用EG DMA 交联时以丙烯酸十四酯的效果最佳,采用DVB 交联时以丙烯酸十二酯效果最佳;交联剂种类及交联度大小对树脂吸油性能及树脂形态有明显影响;树脂交联度的大小明显影响树脂共聚物的转化率与可溶性分率,也明显影响树脂产品的收率。
在最佳合成条件下制备的高吸油树脂具有较佳的吸油性能,对甲苯的吸附量可达17132g/g 树脂。
关键词:高吸油树脂;交联剂;丙烯酸类单体;苯乙烯;吸油量;悬浮聚合中图分类号:T Q32517 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2009)08-0006-05Study of the H i gh O il 2absorb i n g Resi n Syn thesis and Properti es by Copolym er i za ti onHE Q i,WANG J ia 2li,DUAN W ei,L IU Hong 2wen(Chengrand Research I nstitute of Che m istry Co .,L td,Chengdu 610041,China )Abstract:U sing (meth )acrylate,styrene as the main monomer,ethylene glycol di m ethyl acrylate (EG DMA )and divinyl benzene (DVB )as cr osslinker,a series of high oil 2abs orbing resins were synthesized by means of sus pensi on copoly merizati on .The effect on the composing of the resin monomer,chain length ofacrylic acid monomer,cr osslinker type,and degree of cr osslinking,initiat or content and poly merizati on p r o 2cessing on resins oil 2abs orbing p r opertieswere studied .The results showed that:when using EG DMA as cr osslinker,the effects of lauryl acrylate was the best,when using DVB as cr oss linker,the effects of lauryl acry 2late was the best .Cr oss linker πs type and cr osslinking degree significantly affected the oil 2abs orbing p r operties and f or m s of resin;resin degree of cr osslinking affected the conversi on rate,the s oluble fracti on and the yield of resin copoly mer .The high oil 2abs orbing resin had good oil 2abs orbing capacity when synthesis conditi on wasthe best;the ads or p ti on capacity of t oluene was up t o 17132g/g resin .Keywords:H igh O il 2abs orbing Resin;Cr oss 2linking Agent;Acrylic Monomers;Styrene;O il 2abs orb 2ing Capacity;Sus pensi on Copoly merizati on 随着我国工业化生产的快速发展,包括含油或其他不溶性有机物污水的排放,油船、油罐车的泄漏,大型化工厂、化工原料仓库等化工原料集中贮存地事故的发生,给土壤、河流、海洋及事故发生地周边环境造成了严重的污染,成为日益严重的问题[1-3]。
而传统的吸油材料,如活性炭、黏土、天然纤维织物、聚丙烯纤维等不管是在吸油性能方面,还是在生产能力方面均满足不了油品等有机化合物泄漏事故、废油回收以及油污染环境治理的要求。
因此,研究开发能克服上述传统吸油材料缺点,具有高吸油量、能快速吸油及吸油后能重复使用的高性能吸油材料即成为一项十分有意义的工作。
丙烯酸酯和芳烃聚合物由于其优越的吸油性能而越来越受到人们的重视[4-7]。
其中丙烯酸酯类高吸油树脂是最重要的品种之一[8-10]。
本文根据高分子分子设计原理,选择对各种油品具较佳亲和性的长链丙烯酸(甲基)酯类、芳烃类苯乙烯为主要共聚单体,分别应用双甲基丙烯酸乙二醇酯、二乙烯基苯为主要交联剂,采用悬浮共聚工艺合成了一系列高吸油树脂。
着重研究了树脂共聚单体组成、丙烯酸单体链长、交联剂种类、交联度、引发剂用量以及聚合工艺等因素对吸油树脂吸油量等性能・6・第37卷第8期何 琦等:多元共聚高吸油树脂合成及性能研究的影响。
为研究开发实用性强、能实现工业化规模生产的高吸油树脂开辟一条新的途径。
1 实验部分111 主要原料二乙烯基苯(DVB):质量分数55%,工业级,山东东大化工集团有限公司;苯乙烯(St):质量分数99%,上海高桥化工有限公司;甲基丙烯酸甲酯(MMA)、(甲基)丙烯酸丁酯(MBA、BA):质量分数98%,北京东方化工有限公司;丙烯酸十八酯(S A):质量分数98%,天津天骄化工有限公司;双甲基丙烯酸乙二醇酯(EG DMA):质量分数98%,合肥安邦化工有限公司;丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯:质量分数98%,江苏溧阳化工有限公司;聚乙烯醇(P VA,1788):川维化工有限公司;偶氮二异丁腈:质量分数98%,四川省天然气化工有限公司。
其中,St、MMA、MBA、BA、丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯经实验室碱洗精制后使用。
112 高吸油树脂合成在装有电动搅拌、温度计、回流冷凝管的三口瓶中按配方预先加入去离子水、先溶解好的10%聚乙烯醇分散剂、无机盐NaCl。
加热使聚合体系温度升至60～65℃,在搅拌下使无机盐溶解,分散剂分散均匀。
加入事先配制好的由聚合单体、交联剂及引发剂组成的油相,在搅拌下将油相分散为适宜粒径珠体。
将体系反应温度升至70～75℃,并在此温度下使分散开的珠体定型固化。
然后将反应温度升至80～85℃保温5h,85～90℃保温5h。
聚合反应完成后,降温至40～50℃,滤出珠体并用自来水洗涤3～5次。
室温下于通风橱内风干24h,真空干燥箱内干燥24h得到高吸油树脂。
113 吸油率测定称取一定质量的吸油树脂样品,计为m1,置于自制的100目聚酯筛网袋内,将其浸泡于装有100mL待测油品的具塞三角瓶内。
浸泡24h后取出聚酯袋,让其自由滴流5m in,迅速称取其质量,计为m2,空袋时同时进行空白实验,空袋吸油量计为m3。
树脂饱和吸油率计为m,按下式计算:树脂饱和吸油率(m)=树脂饱和吸油量(m2-m3)/树脂质量(m1)114 树脂凝胶分率(共聚物转化率)测定称取一定质量的吸油树脂样品,计为M1,置于自制的100目聚酯筛网袋内,将其置于索氏提取器内,采用丙酮在回流温度下提取24h。
取出样品于通风橱内风干24h,真空烘箱内干燥24h,称重得M2。
树脂凝胶分率计为M,按下式计算树脂凝胶分率:树脂凝胶分率(M)=经提取后树脂质量(M1-M2)/未提取前树脂质量(M1)2 结果与讨论211 不同链长丙烯酸单体对树脂吸油率的影响由Fl ory高分子溶胀理论知道,某种高聚物的溶胀特性受三个因素的影响,即橡胶弹性、高聚物网络对溶液的亲和性以及交联密度。
要使聚合物网络对溶液具有较佳的亲和性,首先要求共聚单体须具有较佳的亲油性。
由于单体来源方便、亲油性较佳、研究制备成本较低等优点,本文采用侧链较长的丙烯酸辛酯、丙烯酸十二酯、丙烯酸十四酯、丙烯酸十六酯及丙烯酸十八酯等丙烯酸酯类作为主要共聚单体。
表1是交联剂为EG DMA时不同链长丙烯酸单体对树脂吸油量的影响。
由表1可知,当链长在十二与十八之间时,树脂吸油量并不随链长的增加而增加,而是以丙烯酸十四酯为最大,这说明在上述交联体系中丙烯酸十四酯是较为适合的共聚单体。
链太短不足于形成理想的高分子溶胀网络,太长则会因为在树脂内部形成晶体而影响吸油树脂的溶胀,从而影响树脂的吸油量[5]。
用上述不同链长的丙烯酸单体参与共聚交联剂,交联剂则改用DVB(见表2)。
由此制备的吸油树脂的吸油量趋势则与表1完全不同,吸油量最大的是丙烯酸十二酯。
这表明交联剂种类在相当大的程度上对树脂吸油量产生影响。
・7・塑 料 工 业2009年 通过比较表1、表2树脂吸油前后的形态变化我们可以知道,除吸油量不同外,随着丙烯酸链长的增加,树脂的溶胀程度随之改变,从而影响树脂吸油后的强度和形态,也就影响了树脂吸油后反复使用的性能。
因此,在追求树脂高吸油量的同时,还应兼顾树脂吸油后的强度和形态,以便树脂能重复使用。
212 交联剂种类对树脂吸油性能的影响吸油树脂的三维交联高分子网状结构决定了交联剂种类对其吸油性能的重要性。
不同交联剂种类与共聚体系中其他单体的共聚性能不同,可产生不同的高分子网络结构,从而从根本上影响树脂的综合吸油性能。
交联剂的选择原则:一是要具有与其他单体的共聚性能,得到的树脂产物应为珠体;二是所得到的吸油树脂应具有较高的吸油量;三是所获得的吸油树脂应具有较佳的机械强度。
由表3可以看出,随交联剂种类不同,树脂产率不同,所得树脂产物的外观也不相同,而树脂的吸油量虽然不同,但差别不明显。