[发明专利]一种高吸油树脂的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于高分子合成领域，具体涉及一种采用苯乙烯和丙烯酸烷基酯作为聚合单体通过乳液聚合制备高吸油树脂的方法。

背景技术

近年来，随着石油勘探等开发的深入，油品泄露等造成的环境污染问题以及含油废水、废液对水资源的破坏日益加重，给人类生活造成了严重影响。因此迫切需要开发优良的吸油材料，以应对目前严峻的油品污染问题。

高吸油树脂是亲油性单体构成的低交联度聚合物。分子间具有三维交联网状结构，内部有一定的微孔，通过分子内亲油基链段和油分子的溶剂化作用，使高分子链段伸展，当高分子充分溶胀后，高分子链伸展到一定程度，慢慢回缩，存在弹性回缩力，最终达到热力学平衡，使树脂发生膨胀作用而吸油。

高吸油性树脂是一种具有吸收和吸附作用的自溶胀新型功能高分子材料，具有吸油种类多、油水选择性好、受压不漏油等优点，具有广阔的发展前景。由于高吸油树脂具有诸多优点，至今人们已经对其作出了多方面的研究。例如中国专利200610027826.2号的专利申请公开了一种基于橡胶的高吸油树脂及其制备方法，其中基于橡胶和烷基苯乙烯作为基础原料结合其它助剂进行合成；中国专利200610117636.X号的专利申请公开了高吸油树脂及其制备方法，其中合成吸油树脂的原料采用废旧轮胎胶粉与其它助剂等。另外中国专利CN1095727、CN1231991A、CN1442438等也分别公开了几种高吸油树脂，但其单体价格昂贵，合成工序复杂。特别是，喷气燃料组分较为复杂，一般由脂肪烃与芳香烃构成，其中脂肪烃主要为烷烃和环烷烃。为了获得足够高的热值，脂肪烃与芳香烃的比例一般9∶1至4∶1之间。目前针对喷气燃料的高吸油性树脂的研究还不够深入。

目前现有技术中的高吸油树脂多存在配方复杂，成本高，吸油倍率低，特别是针对喷气燃料而言，难以满足处理要求。

发明内容

本发明正是针对上述现有技术存在的缺陷，特别是针对喷气燃料的特点而开发的。本发明的目的在于提供一种高吸油树脂的制备方法。

所述方法包括以下步骤：

a)混合加料：室温下，在三口瓶或四口瓶中加入聚合单体混合物、水、乳化剂以及引发剂，快速搅拌约5至30分钟以形成稳定乳液。其中聚合单体混合物为100重量份，水为300至400重量份，乳化剂为1至15重量份，引发剂为0.6至1重量份；

b)向反应瓶中通氮气约5至15分钟以驱除其中的空气以便使反应在氮气保护下进行；

c)搅拌下，对反应体系加热升温至50℃至78℃进行乳液聚合反应3.5～7.5小时，其中温度优选为60℃至78℃，最优选为76.5℃，反应时间优选为4.5～6.5小时，最优选为5.5小时。然后反应体系升温至80℃至100℃进行熟化反应0.5～2.5小时，其中熟化温度优选为85℃至95℃，最优选为92℃，反应时间优选为0.5～1.5小时，最优选为1.2小时；

d)常规后处理：搅拌下，冷却反应体系至室温，过滤得到产物。

其中在a)步骤中所用聚合单体混合物为苯乙烯单体与选自丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯中的一种或多种丙烯酸烷基酯类单体的混合物。目前喷气燃料的成分中芳香烃与脂肪烃的比例一般1∶9至1∶4之间。针对这样的成分配比，本发明所采用的聚合单体混合物中的苯乙烯单体与丙烯酸烷基酯类单体的摩尔比为1∶4～1∶6，优选为1∶4.5～1∶5.6，最优选为1∶5.2。由于本发明所采用的聚合单体混合物中的单体为含有苯环的烃和链状烷烃，其比例对最终吸油树脂的吸油效率有较大影响，特别是针对喷气燃料而言，适当的单体比例才能发挥最佳的吸油效果。当苯乙烯单体与丙烯酸烷基酯类单体的摩尔比小于1∶4时，吸油效率较低；随着苯乙烯单体与丙烯酸烷基酯类单体的摩尔比逐渐增大，吸油效率也相应的提高，但是当苯乙烯单体与丙烯酸烷基酯类单体的摩尔比大于1∶6时，吸油效率不再继续升高，反而降低。当苯乙烯单体与丙烯酸烷基酯类单体的摩尔比为1∶5.2时，针对喷气燃料的吸油效率达到最大值。

所述乳化剂选自十二烷基苯磺酸钠、OP-10、吐温60和吐温80中的一种或多种。