[发明专利]一种提高聚丙烯酸钠油液脱水材料选择吸附性能的方法

说明书

技术领域

本发明属有机高分子材料及油液净化分离领域，其技术内容涉及一种提高油液吸附分离净化脱水材料聚丙烯酸钠吸附树脂油水选择吸附性能的方法，尤其是采用独创技术手段提高吸附材料油水选择吸附能力及使用寿命的方法。 

背景技术

吸附分离材料的开发和应用是基于吸附的油液净化技术的核心。聚丙烯酸钠吸附树脂材料是一种新型的油液脱水净化材料。然而，多数树脂材料的油水双亲特性会导致油水分子在材料界面上产生竞争性吸附，造成油分子大量进入吸附孔道，阻塞树脂网孔，妨碍吸附脱水过程顺利进行，同时降低材料使用寿命。因此，如何提高材料的选择吸附性能是工业应用需要解决的关键技术问题。 

目前公知的关于提高吸附树脂选择吸附能力的方法均通过改变吸附条件、引入亲和基团及增强离子作用等途径来进行。然而，这些方法需要针对吸附质本身的特性来对吸附材料或吸附条件进行改性或调整，专一性较强，因此并不适合油液等复杂混合体系的选择吸附。近年来的研究发现，吸附树脂空间网孔结构的改变能够对其吸水量和选择吸附能力产生影响。例如，存在吸附树脂的饱和吸水量会随其网孔密度的变化而变化，调节树脂的网络孔径可以筛分吸附不同分子直径的吸附质等现象。 

因此，鉴于以上现象的存在，对于分子直径差异明显的油水混合物而言，调整吸附材料的网孔直径，有可能改善材料的油水选择吸附性能，且网孔直径越接近水分子，其油水选择吸附能力也可能越强。另外，实验也发现，树脂网孔直径过小会导致吸水能力下降，脱水效率降低，因此，必须对孔径调节进行平衡控制，以确保在提高材料选择吸附能力的同时，不对材料的脱水效率产生较大的影响。 

目前公知的事实是，油水净化分离领域仍缺乏一种既具有高效脱水能力，又具有很强油水选择吸附能力的有机高分子吸附材料。其原因在于，还未找到一种能够提高有机高分子吸附材料油水选择吸附能力的通用性技术方法，且该方法必须以不影响吸附材料本身具有的高效油液脱水性能为前提。因此，为了提高聚丙烯酸钠吸附材料在油水分离净化过程中的选择吸附能力，本发明摒弃以往技术手段的不足，采用独创的技术方法和控制手段，在确保聚丙烯酸钠吸附树脂材料高效油液脱水净化性能的同时，大幅度提高了材料本身的油水选择吸附性能，达到了改善材料使用性能的目的，使聚丙烯酸钠新型吸附材料更加适用于含水油液的吸附分离净化处理。 

发明内容

为了克服有机高分子吸附材料油水双亲特性所造成的油水选择吸附性能低、吸附孔道易堵塞、使用寿命短等问题，特别是在其它解决办法难以奏效，且脱水效率和选择性能难以兼顾情况下, 本发明提供了一种新的解决方法，该方法不仅能大幅提高聚丙烯酸钠吸附树脂材料的油水选择吸附能力，还能确保对材料本身所具有的高效脱水性能影响微弱，从而使材料的综合使用性能得以增强，使用寿命得以延长。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：(1) 以N，N′-亚甲基双丙烯酰胺为交联剂，过硫酸钾为引发剂，环己烷为连续相，采用反相悬浮聚合法制备聚丙烯酸钠脱水树脂材料，以得到具有很高吸附倍率的有机高分子吸附脱水材料；(2) 在吸附树脂材料制备过程中，分别通过控制交联剂用量为对丙烯酸单体重的0.04%、0.06%、0.08%、0.09%、0.10%、0.12%，对聚合物网络密度和孔径进行调节，以得到一系列具有不同脱水性能和选择吸附性能的吸附脱水材料；(3) 分别对测定系列吸附脱水材料的脱水率和选择吸附比等性能表征指标，并以测定得到的脱水率和选择吸附比数据系列对交联剂用量数据系列作曲线图，两条曲线交汇点对应的交联剂用量0.088%即可选择作为吸附脱水材料脱水性能和选择吸附性能的最优平衡控制量，以同时达到提高吸附材料选择吸附性能及最大限度确保脱水效率的目的。