一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及材料領(lǐng)域，特別是一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨社會(huì)的不斷進(jìn)步和工業(yè)的快速發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)、石油運(yùn)輸、人類(lèi)活動(dòng)、自然災(zāi)害等過(guò)程中經(jīng)常會(huì)排放和產(chǎn)生廢棄污染物質(zhì)，這些泄漏事故和排放過(guò)程往往造成能源的損失和環(huán)境的威脅，甚至影響人類(lèi)的健康，因此，找出高效的去除油品及有機(jī)污染物質(zhì)的方法是非常必要的。
[0003]傳統(tǒng)的吸油材料大多是無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料通過(guò)物理方法，經(jīng)改性、混合、壓制而成，按照其吸油機(jī)理可以分為包藏型吸油材料、凝膠型吸油材料和包藏凝膠復(fù)合型吸油材料，這類(lèi)吸油材料是利用其表面、間隙及空洞的毛細(xì)管力進(jìn)行吸油和/或利用分子間或物質(zhì)間的物理凝聚力，在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造形成的過(guò)程中所產(chǎn)生的間隙空間而包裹吸油；以及現(xiàn)有存在的吸油樹(shù)脂，是由兩種及兩種以上丙烯酸酯系或烯烴類(lèi)反應(yīng)單體聚合而成，具有一定的吸油倍率，但是吸油倍率不是很高，這是因?yàn)闃?shù)脂是化學(xué)交聯(lián)，共價(jià)鍵具有較大的鍵能，對(duì)分子鏈具有較強(qiáng)的束縛性，交聯(lián)點(diǎn)間的鏈段較短且交聯(lián)密度大，吸油后樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)鏈段很快伸展到最大程度，所以高吸油樹(shù)脂具有較低的吸油倍率，而且吸油速度慢、吸油量少、保油性差，在實(shí)際操作中存在眾多的不便，如吸收油份過(guò)后的吸油材料在運(yùn)輸和儲(chǔ)存過(guò)程中油份會(huì)被重新釋放到環(huán)境中，造成二次污染。因此，研制高效能的吸油產(chǎn)品具有重要實(shí)際意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑及其制備方法。本發(fā)明采用泥炭土，具有來(lái)源廣泛、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)，在內(nèi)層聚丙烯酸酯樹(shù)脂的合成中加入改性后的泥炭土，具有多孔的特性，可以改善樹(shù)脂的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，和樹(shù)脂的強(qiáng)度，不僅可以解決傳統(tǒng)吸油樹(shù)脂吸油倍率低的問(wèn)題，而且可以提高復(fù)合樹(shù)脂的保油能力，同時(shí)樹(shù)脂可以多次重復(fù)使用。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明通過(guò)以下方案實(shí)施:
一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，由下列重量份的原料制備制成:N, N-亞甲基雙丙烯酰胺0.16-0.2、丙烯酸甲酯23-25、甲基丙烯酸十四酯22-25、乙酸乙酯21-23、過(guò)氧化-2-乙基己酸1-1.2、甲基纖維素4-5、泥炭土 4-5、碳酸氫鈉1_2、硅溶膠
0.5-0.7、微晶石蠟2-3、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁1_2、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，由以下具體步驟制成:
(I)將泥炭土放入烘箱中以80°C的溫度烘干，然后放入粉碎機(jī)中粉碎成200目粉末，之后與硅溶膠、碳酸氫鈉、微晶石蠟放入捏合機(jī)中捏合造粒，將顆粒放入馬弗爐中以400-450°C溫度焙燒100-120分鐘，然后取出后將顆粒粉碎至過(guò)200目篩；
(2)將甲基纖維素加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)氧化-2-乙基己酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°C，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球；
(3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5-2小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)；
(4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
[0006]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用碳酸氫鈉、微晶石蠟、硅溶膠等對(duì)泥炭土進(jìn)行改性，具有多孔疏水的特性，可以改善樹(shù)脂的三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，和樹(shù)脂的強(qiáng)度，不僅可以解決傳統(tǒng)吸油樹(shù)脂吸油倍率低的問(wèn)題，而且可以提高復(fù)合樹(shù)脂的保油能力，同時(shí)樹(shù)脂可以多次重復(fù)使用。
[0007]本發(fā)明在內(nèi)層復(fù)合樹(shù)脂聚合的同時(shí)，在外表面聚集一層薄薄的對(duì)甲基苯乙烯交聯(lián)聚合物，對(duì)內(nèi)層復(fù)合樹(shù)脂的吸油倍率影響較小，同時(shí)內(nèi)含疏水改性后的納米氫氧化鋁與磷酸二異辛酯，提高了阻燃性能，同時(shí)由于外層聚合物交聯(lián)密度高于內(nèi)層聚合物，配合致孔劑硅油的作用，賦予了吸油樹(shù)脂微球更大的表面積，為吸附提供了更大的動(dòng)力，提高了吸油速率，同時(shí)由于高交聯(lián)表面，可以提高樹(shù)脂極性、剛性，避免吸油樹(shù)脂顆粒之間的黏結(jié)。
[0008]本發(fā)明為雙層多孔結(jié)構(gòu)，吸油速度快，而且樹(shù)脂的再生性能比較好，可以多次重復(fù)利用。本發(fā)明吸收能力強(qiáng)，具有較大的體積膨脹率，體積膨脹率能達(dá)到30倍左右，而且吸收后不泄露，有效地防止污染液的二次污染。本發(fā)明可用于處理水面石油泄漏、危險(xiǎn)有機(jī)液體泄漏、低輻射含油廢水的處理、風(fēng)力發(fā)電機(jī)機(jī)油泄漏、實(shí)驗(yàn)室及工廠藥品應(yīng)急防護(hù)、交通運(yùn)輸行業(yè)及高速公路污染控制、合成樹(shù)脂的添加劑等。
具體實(shí)施方案
[0009]下面通過(guò)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0010]一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，由下列重量份(公斤)的原料制備制成:N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.16、丙烯酸甲酯23、甲基丙烯酸十四酯22、乙酸乙酯21、過(guò)氧化-2-乙基己酸1、甲基纖維素4、泥炭土 4、碳酸氫鈉1、硅溶膠0.5、微晶石蠟2、對(duì)甲基苯乙烯0.9、二乙烯基苯1.8、納米氫氧化鋁1、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05、磷酸二異辛酯1、硅油0.5、蒸餾水適量；
本發(fā)明所述一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，由以下具體步驟制成:
(I)將泥炭土放入烘箱中以80°C的溫度烘干，然后放入粉碎機(jī)中粉碎成200目粉末，之后與硅溶膠、碳酸氫鈉、微晶石蠟放入捏合機(jī)中捏合造粒，將顆粒放入馬弗爐中以400-450°C溫度焙燒100分鐘，然后取出后將顆粒粉碎至過(guò)200目篩；
(2)將甲基纖維素加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)氧化-2-乙基己酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°C，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球；
(3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)；
(4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
[0011]本發(fā)明產(chǎn)品為乳白色不透明球狀顆粒，對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果為吸收率(0#柴油)89.3%，吸收率(三氯乙烷)91.1% ;保油率(0#柴油)85.5%，保油率(三氯乙烷)80.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成:N，N-亞甲基雙丙烯酰胺0.16-0.2、丙烯酸甲酯23-25、甲基丙烯酸十四酯22-25、乙酸乙酯21-23、過(guò)氧化-2-乙基己酸1-1.2、甲基纖維素4_5、泥炭土 4_5、碳酸氫鈉1-2、硅溶膠0.5-0.7、微晶石蠟2-3、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh450 0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，其特征在于，由以下具體步驟制成: (1)將泥炭土放入烘箱中以80°C的溫度烘干，然后放入粉碎機(jī)中粉碎成200目粉末，之后與硅溶膠、碳酸氫鈉、微晶石蠟放入捏合機(jī)中捏合造粒，將顆粒放入馬弗爐中以400-450°C溫度焙燒100-120分鐘，然后取出后將顆粒粉碎至過(guò)200目篩； (2)將甲基纖維素加入30倍量的蒸餾水中，加熱至完全溶解，緩慢降溫至室溫，加入步驟(I)得到的產(chǎn)物，繼續(xù)攪拌至分散均勻，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次緩慢的加入乙酸乙酯、N, N-亞甲基雙丙烯酰胺、過(guò)氧化-2-乙基己酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸十四酯，控制攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分，然后緩慢升溫至40°C，攪拌反應(yīng)10分鐘后，繼續(xù)升溫至70°C，攪拌反應(yīng)20分鐘后，繼續(xù)升溫至80°C，以400轉(zhuǎn)/分的速度攪拌反應(yīng)I小時(shí)，得到高分子樹(shù)脂微球； (3)將納米氫氧化鋁與硅烷偶聯(lián)劑kh450放入球磨機(jī)中球磨60分鐘后取出，加入磷酸二異辛酯繼續(xù)攪拌混合均勻，然后加入對(duì)甲基苯乙烯、二乙烯基苯以及其余剩余成分，攪拌均勻后加入到步驟(2)的反應(yīng)體系中，控溫80°C，以1000轉(zhuǎn)/分的速度繼續(xù)反應(yīng)1.5-2小時(shí)，即在在高分子樹(shù)脂微球表面制備一層高交聯(lián)度的表層結(jié)構(gòu)； (4)將反應(yīng)體系降至室溫，將得到的固體聚合物微球過(guò)濾，用80°C蒸餾水洗滌3次，最后在50°C下干燥24小時(shí)即得最終廣品。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種快速吸油的復(fù)合型聚丙烯酸酯高分子吸收劑，其特征在于，由下列重量份的原料制備制成：N,N-亞甲基雙丙烯酰胺0.16-0.2、丙烯酸甲酯23-25、甲基丙烯酸十四酯22-25、乙酸乙酯21-23、過(guò)氧化-2-乙基己酸1-1.2、甲基纖維素4-5、泥炭土4-5、碳酸氫鈉1-2、硅溶膠0.5-0.7、微晶石蠟2-3、對(duì)甲基苯乙烯0.9-1.2、二乙烯基苯1.8-2.5、納米氫氧化鋁1-2、硅烷偶聯(lián)劑kh450？0.05-0.07、磷酸二異辛酯1-1.2、硅油0.5-0.6、蒸餾水適量；本發(fā)明為雙層多孔結(jié)構(gòu)，吸油速度快，而且樹(shù)脂的再生性能比較好，可以多次重復(fù)利用。
【IPC分類(lèi)】C08F222/38, C08K9/06, C08K5/521, C08F220/14, C08F220/18, C09K3/32, C08F212/12, C08K9/04, C08F212/36, C08K9/02, C08K3/22, C08F267/10, C08K3/04, C08K13/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105001377
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510389397
【發(fā)明人】沈向洋, 吳克, 余志敏, 蔣涌, 吳杰, 吳育兵, 樊云
【申請(qǐng)人】安徽成方新材料科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年10月28日
【申請(qǐng)日】2015年7月6日