[发明专利]一种含有环糊精分子的高吸油树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于功能高分子材料领域，涉及一种含有环糊精分子的高吸油树脂的制备方法。

背景技术

高吸油树脂是一种不同于普通吸油材料的功能性产品，因其吸油率高，保油性好，油水选择性强等优点，引起了科学工作者的广泛关注，已逐步取代传统吸油材料应用于处理工业污水等环境保护领域，同时也用于各种基材，纸张添加剂、橡胶改性剂等，作为合成树脂的改性添加剂。

高吸油树脂的合成方法主要有两种：纯单体合成法和改性合成法。其中纯单体合成法是合成高吸油树脂比较成熟的方法，包括丙烯酸酯类树脂和烯烃类树脂的合成。

1、纯单体合成法

合成丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类高吸油树脂常用的方法是悬浮聚合法、分散聚合法和乳液聚合法，其中悬浮聚合法应用最为广泛，也是工艺研究较为成熟的一种聚合方法。该方法所用单体一般为甲基丙烯酸或丙烯酸长链烷基酯，其烷基链有4～20个碳原子，而交联剂用二乙烯基苯、乙二醇二丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸二甘醇酯和邻苯二甲酸烯丙酯等双烯单体。此类悬浮聚合工艺比较成熟，是国内外的主要研究方向。

烯烃类分子内不含极性基团，所以烯烃类树脂对油品的亲合性能更加优越，尤其是长碳链烯烃对各种油品均有很好的吸油能力，烯烃类树脂已成为国内外研究的新热点。已见报道的工艺如：叔丁基苯乙烯与二乙烯基苯基材共聚制成高吸油树脂等。但高碳烯烃来源较少，导致研究较为困难，至今还处于研究开发阶段。

2、改性合成法

改性合成法是对一些高分子物质进行改性，使其成为良好的吸油性物质。例如以聚氨酯原料合成高吸油树脂，聚氨酯原料包括多元醇化合物如聚醚类多元醇(PEG、PPG等)和聚酯类多元醇(聚己二酸酯等)，异氰酸酯化合物如甲基二异氰酸酯(TDI)和二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)，属于合成高分子，发泡剂为氟利昂气体，匀泡剂为有机硅系材料。另一种是对天然高分子进行改性来制成高吸油树脂，例如以纤维素和癸二酸为原料、甲苯为溶剂和对甲苯磺酸为催化剂进行酯化反应，反应产物再与正丁醇进行二次酯化，最后得到纤维素改性高吸油树脂。

上述这些方法合成的高吸油树脂都有各自的缺陷，合成的吸油树脂或者吸油率不高，或者吸油速率不快，或者保油性能较差，而且重复使用性能也不好，这使得其在实际应用中受到了很大的限制，尤其是对于处理一些大量的工业废水、油品泄露事故等更为困难。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种含有环糊精分子的高吸油树脂的制备方法，该方法通过悬浮聚合制备得到的高吸油树脂具有较高的吸油率，具有较快的吸油速率，具有较高的保油率，而且能够多次重复使用。

本发明的目的通过以下技术方案实现，设计一种含有环糊精分子的高吸油树脂，包括以下步骤：

1、首先涉及一种中间化合物丙烯酸环糊精酯CD-A的制备，其结构式如下：

具体操作过程如下：

首先配置的氢氧化钾溶液，将环糊精溶于上述溶液中，再加入丙烯酰氯，恒温40℃搅拌下反应6小时后旋蒸除去水，将残留物倒入大量丙酮中沉淀，过滤后干燥得到中间体丙烯酸环糊精酯CD-A。具体反应式如下：

2、本发明还涉及一种高吸油树脂的制备方法，具体步骤如下：

(1)、首先配置氢氧化钾溶液，将环糊精溶于上述溶液中，再加入丙烯酰氯，恒温40℃搅拌下反应6小时后旋蒸除去部分水，将残留物倒入大量丙酮中沉淀，过滤得到中间体丙烯酸环糊精酯CD-A。

(2)、称取单体质量总和的0.1％～10％的引发剂，在40℃下溶于丙烯酸酯类单体中；

(3)、称取单体质量总和的1％～20％的中间体CD-A，溶于质量分数为0.1％～5％的聚乙烯醇水溶液中后加入单体中，氮气氛围下搅拌15分钟；

(4)、密封容器，置于40～90℃水浴中，在机械搅拌下反应10分钟～48小时，冷却，过滤，干燥，即得到颗粒状的含有环糊精分子的高吸油树脂。

具体反应式如下：

具体参数可做如下调整：

环糊精：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精或它们的衍生物之一。

丙烯酰氯：丙烯酰氯、2-甲基丙烯酰氯、3-甲基丙烯酰氯、3-苯基丙烯酰氯之一。

引发剂：偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰之一或其二元混合物，用量为单体质量总和的0.1％～10％。