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文檔簡介
1、近年來,我國油污染情況日益嚴重,對環(huán)境及人類生活構成了極大的威脅,需要開發(fā)優(yōu)質的吸油材料來解決油污染問題。高吸油性樹脂是一種不同于傳統(tǒng)吸油材料的新型吸油材料,具有吸油種類多、吸油量大、不吸水、保油能力強等優(yōu)點和廣闊的發(fā)展前景。高吸油性樹脂的合成和應用對生態(tài)環(huán)境保護有著重要的實際意義。本文采用懸浮態(tài)乳液聚合法制備疏松多孔型高吸油性樹脂,詳細研究了高吸油性樹脂內(nèi)部結構和吸油性能的影響因素,系統(tǒng)考察了高吸油性樹脂的聚合動力學,并對高吸油性樹脂
2、的吸油機理進行了初步的探討。 本文首先以甲基丙烯酸丁酯(BMA)和長鏈烷基酯丙烯酸十八烷基酯(OA)為單體,過硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑,鄰苯二甲酸二烯丙酯(DAP)為交聯(lián)劑,環(huán)己烷(CH)為沉淀劑,聚乙烯醇(PVA)為分散劑,十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)為乳化劑,通過懸浮念乳液聚合工藝制備了疏松多孔型長鏈高吸油性樹脂,詳細研究了引發(fā)劑濃度、交聯(lián)劑濃度、沉淀劑濃度、分散劑濃度、乳化劑濃度、交聯(lián)劑添加時間、水油比、單體配比、攪拌速率
3、和聚合溫度等因素對樹脂顆粒形態(tài)和吸油性能的影響,并對所制得的高吸油性樹脂進行了差示掃描量熱(DSC)和熱重(TG)分析,研究了其熱穩(wěn)定性。得到較好的實驗聚合工藝為:mKPS/VBMA=0.02/5 g/ml, VDAP/VBMA=2/5, t交聯(lián)劑添加時間=15 min, VCH/VBMA=10/5,Vwater/Voil=15/15,T=80℃,t=2 h,mPVA/VBMA:0.18/5 g/ml,mSDBS/VBMA=0.8/5
4、g/ml,mOA/VBMA=0.4/5 g/ml,r=600 rpm。所得高吸油性樹脂對甲苯的最大吸油率為23.48 g/g。熱分析表明:通過懸浮念乳液聚合制備的長鏈高吸油性樹脂熱分解溫度為112.5℃,具有較好的耐熱性能,能滿足一般的使用要求。 本研究系統(tǒng)討論了引發(fā)劑濃度、單體配比、水油比、沉淀劑濃度、分散劑濃度和乳化劑濃度對長鏈高吸油性樹脂聚合動力學的影響,考察了不同聚合時間下樹脂的顆粒形態(tài)及其吸油率,并對高吸油性樹脂的吸油
5、機理進行了初步探討。實驗結果表明:轉化率隨引發(fā)劑KPS濃度的增加而升高:聚合前期,單體配比對轉化率的影響不大,但到聚合后期,轉化率隨共聚單體OA濃度的增加而呈現(xiàn)下降趨勢:相同聚合時間下轉化率隨水油比的增大而增大;隨著沉淀劑CH濃度的增加,聚合速率略微減慢。分散劑PVA和乳化劑SDBS對聚合速率影響不大。聚合反應進行2 h時,通過懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備的長鏈高吸油性樹脂顆粒形念疏松,吸油率高。以BMA和短鏈烷基酯甲基丙烯酸甲酯(MMA)為
6、單體,KPS為引發(fā)劑,DAP為交聯(lián)劑,CH為沉淀劑,PVA為分散劑,SDBS為乳化劑,通過懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備疏松多孔型短鏈高吸油性樹脂,詳細討論了聚合工藝參數(shù)對樹脂顆粒形態(tài)和吸油性能的影響。得到較好的實驗聚合工藝為:mKPS/VBMA=0.025/5 g/ml,VDAP/VBMA=5/5,t交聯(lián)劑添加時間=15 min,VCH/VBMA=20/5, t=2 h, Vwater/Voil=10/30, T=80℃, mPVA/VBMA
7、=0.12/5g/ml,mSDBS/VBMA=0.5/5g/ml,VMMA/VBMA=5/5,r=250 rpm。通過懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備得到的短鏈高吸油性樹脂對甲苯的吸油率達17.57 g/g。懸浮聚合和乳液聚合工藝相比,懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備的短鏈高吸油性樹脂的吸油率較高,吸油速率較快,保油效果好,再生利用率高。與懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備的短鏈高吸油性樹脂相比,懸浮態(tài)乳液聚合工藝制備的長鏈高吸油性樹脂吸油率較高,吸油速率較快,保油效
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