[发明专利]孔径可调的废塑料基超交联聚合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种孔径可调的废塑料基超交联聚合物的制备方法，步骤如下：将聚苯乙烯发泡塑料与1，2‑二氯乙烷、甲缩醛混合，充分溶解后，加入无水氯化铁催化进行一步交联反应或者用醋酸和甲缩醛进行预交联后二次交联，经过纯化后得到孔径可调和高比表面积的超交联聚合物。利用本发明的制备方法得到的超交联聚合物与市场上用的分子筛、沸石和各种商业活性炭相比，具有去除效果显著、成本低廉的优势；本发明提供的制备方法工艺温和，将废旧聚苯乙烯发泡塑料变废为宝，有效解决了废旧塑料污染环境的问题，具备良好的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及超交联聚合物技术领域，尤其涉及一种孔径可调的废塑料基超交联聚合物及其制备方法和应用。

背景技术

聚苯乙烯发泡塑料是一种线性结构的聚苯乙烯，具有优异的机械和绝缘性能，大量的被用于制备树脂成型的物品的高分子材料。将废聚苯乙烯转变成高附加值的材料，同时可以在一定程度上解决作为固体废弃物所引起的环境污染问题。因此，实现废聚苯乙烯的变废为宝的研究一直是科研工作者的研究热点。聚苯乙烯发泡塑料为多孔材料，主要是利用聚苯乙烯为模板剂制备空心碳和碳膜材料，或者直接碳化及与其它物质复合碳化、催化碳化制备成各种碳材料，广泛应用于吸附、催化和电池等领域。然而，在聚苯乙烯碳化过程中会得一些中间产物，这些中间产物多数是多环芳烃(PAHs)，是已经被报道的潜在致癌物质。此外，聚苯乙烯基的多孔活性炭材料，很难高效的去除不同尺寸的有机污染分子，无法解决目前日益严重的水污染环境问题。因此，传统方法制备的聚苯乙烯基的多孔材料无法适应和满足生产和实际应用的需要。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工艺简单的孔径可调的废塑料基超交联聚合物的制备方法，本发明的超交联聚合物具有孔径可调和较高的比表面积，该超交联聚合物能够用于对水体中不同大小尺寸的有机污染物分子进行高效去除。

本发明提供一种孔径可调的废塑料基超交联聚合物的制备方法，包括以下步骤：

S1，将聚苯乙烯发泡塑料与1，2-二氯乙烷、甲缩醛混合，充分溶解后，加入无水氯化铁进行交联反应，冷却至室温。

S2，洗涤、索氏提取、干燥，得到超交联聚合物。

进一步地，所述聚苯乙烯发泡塑料选自废弃的聚苯乙烯发泡塑料。

进一步地，所述聚苯乙烯发泡塑料与无水氯化铁的质量比为1:4-1:10，所述聚苯乙烯发泡塑料与甲缩醛的质量比为1:10。

进一步地，步骤中，所述交联反应的反应温度为80℃，时间为12h。

进一步地，步骤S2中，洗涤的过程为：利用丙酮、稀盐酸和水分别洗涤3 次。

进一步地，步骤S2中，索氏提取的过程为用甲醇索式提取24h。

进一步地，步骤S2中，干燥的过程为在真空下干燥12h。

进一步地，在交联反应之前，对聚苯乙烯发泡塑料进行预交联处理，能够得到孔径不同的超交联聚合物，所述预交联处理的过程为：将聚苯乙烯发泡塑料与醋酸、甲缩醛混合，充分溶解后，加入无水氯化铁进行预交联反应，纯化处理，对纯化处理后的物质再进行交联反应，即得到孔径不同的超交联聚合物。

进一步地，所述孔径可调的废塑料基超交联聚合物对四环素的吸附容量 152.21-621.12mg·g^-1。

本发明提供的废塑料基超交联聚合物由聚苯乙烯发泡塑料制得。

本发明还提供了上述废塑料基超交联聚合物的应用，该超交联聚合物能够用于对水体中不同大小尺寸的有机污染物分子进行高效去除。