一种复合吸油材料的制造方法技术

本发明专利技术公开了复合吸油材料制造技术领域的以聚(甲基)丙烯酸酯为基质聚合物，其他物质为增强组分的复合吸油树脂的制造方法，具体包括以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物为增强组分的复合树脂、以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，无机物为增强组分的复合树脂以及以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物和无机物共同为增强组分的复合树脂的制造方法。该制造方法利用了悬浮聚合、深冷高速粉碎、局部高温瞬时改性、原位聚合以及反应挤出等技术，所得的复合型吸油树脂与现有聚(甲基)丙烯酸酯基高吸油树脂相比，吸油量虽稍有下降，但吸油速率更快，吸油后不瘫成泥状，强度更高，便于回收再利用，更加满足工业实用性要求。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了复合吸油材料制造
的以聚（甲基）丙烯酸酯为基质聚合物，其他物质为增强组分的复合吸油树脂的制造方法，具体包括以聚（甲基）丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物为增强组分的复合树脂、以聚（甲基）丙烯酸酯为基质，无机物为增强组分的复合树脂以及以聚（甲基）丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物和无机物共同为增强组分的复合树脂的制造方法。该制造方法利用了悬浮聚合、深冷高速粉碎、局部高温瞬时改性、原位聚合以及反应挤出等技术，所得的复合型吸油树脂与现有聚（甲基）丙烯酸酯基高吸油树脂相比，吸油量虽稍有下降，但吸油速率更快，吸油后不瘫成泥状，强度更高，便于回收再利用，更加满足工业实用性要求。【专利说明】
本专利技术涉及一种吸油材料的制造技术，具体为一种具有吸油功能的有机高分子化 合物/有机高分子化合物或有机高分子化合物/无机物复合树脂的制造方法，该制造方法 利用了悬浮聚合、深冷高速粉碎、局部高温瞬时改性、原位聚合以及反应挤出等技术。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，各类油性有机物的使用和运输成为生产和生活中不 可分割的一部分。油性有机物及其污水、废弃液以及各种事故如油船或储罐泄漏造成的 河流、海洋等水资源污染问题日趋严重。据国家环保部2011年公布数据，全国属于重点 监控的含油性有机物工业有机废水污染企业达3万多家，2010年美国墨西哥湾以及2011 年中海油渤海湾蓬莱油田突发性漏油事故给相关水域生态环境带来毁灭性破坏。据不 完全统计，工业废水污染占整体水资源污染的30%，海洋油轮泄漏所导致的污染占45% (Xiao C. F. , Xu N. K. , An S. L. et al. , Method of preparing oil absorbing fibers. US, 8110525 (US12541918) ,2012-02-07)。油性有机物污染具有环境持久性、生物累积性、半挥 发性、远距离迀移性及高毒性等特点，易对人类健康造成不可逆转的严重危害，亟待有效遏 制和解决。传统吸油材料如粘土、海绵、聚丙烯非织造布、聚酯非织造布等，其吸油倍率低、 油水选择性差、保油能力弱，已不能满足资源环境治理要求，因此研制和开发新型吸油材料 具有重大意义。 目前，高吸油树脂是一类被广泛研制的新型吸油材料，其具有吸油种类多、吸油量 大、油水选择性好、受压不漏油等优点，因而具有广阔的发展前景。根据所用单体不同，已 报道的高吸油树脂基本可分为两大类：一类是烯烃类聚合物，但高碳烯烃来源较少，制约 了其发展；另一类是（甲基）丙烯酸酯类聚合物，由于（甲基）丙烯酸酯类单体易得，便 宜，该类树脂已成为国内外高吸油树脂的主要研究品种（Guo-Rong Shan，Ping-Ying Xu， Zhi-Xue Weng， Zhi-Ming Huang， Oil-absorption function of physical crosslinking in the high-oi1-absorption resins， Journal of Applied Polymer Science，2003, 90(14) :3945-3950 ;Guo_Rong Shan， Ping-Ying Xu， Zhi-Xue Weng， Zhi-Ming Huang， Synthesis and properties of oil absorption resins filled with polybutadiene, Journal of Applied Polymer Science,2003,89(12) :3309-3314 ；Atta Ayman MiArndt K F, Swelling of High Oil-Absorptive Network Based on I-Octene and Isodecyl Acrylate Copolymers, Journal of Polymer Research，2005,12(2) :77-88 ;Jang J，Kim B， Studies ofcrosslinked styrene-alkyl acrylate copolymers for oil absorbency application.I Synthesis and characterization, Journal of Applied Polymer Science,2000,77(4) :903-913 ；Jang J, Kim B, Studies of crosslinked styrene-alkyl acrylate copolymers for oil absorbency application. II. Effects of polymerization conditions on oil absorbency, Journal of Applied Polymer Science，2000,77(4)： 914-920 ；Atta Ayman M， Arndt K F， Swelling and network parameters of high oil-absorptive network based on 1-octene and isodecyl acrylate copolymers, Journal of Applied Polymer Science,2005,97 (I) ：80-91 ；Atta Ayman M, El-Ghazawy Rasha A M， Farag Reem K et al., Crosslinked cinnamoyloxyethyI methacrylate and isooctyl acrylate copolymers as oil sorbers, Polymer International，2005,54(7)： 1088-1096 ；Atta Ayman M, El-Ghazawy Rasha A M, Farag Reem K et al., Crosslinked reactive macromonomers based on polyisobutylene and octadecyl acrylate copolymers as crude oil sorbers，Reactive and Functional Polymers，2006,66 (9)： 931-943)。目前制得的聚（甲基）丙烯酸酯基高吸油树脂多为单一组分交联型有机高分子 化合物，有弹性，高温易变粘，且存在强度低，吸油后因易呈泥状而难以回收等缺陷，其应用 受到了限制。由此可见，研制和开发以聚（甲基）丙烯酸酯为基质聚合物，其他物质为增强 组分的多组分复合型吸油树脂具有重要意义。 根据我们的研究以及相关文献，上述多组分复合型吸油树脂可以分为以聚（甲 基）丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物为增强组分的复合树脂（未检索到相关文 献）、以聚（甲基）丙烯酸酯为基质，无机物为增强组分的复合树脂（张茜，辛姗姗，李秋荣， 王馨培，丁艳本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合吸油材料的制造方法，其特征在于工艺过程如下：(1)以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物为增强组分的复合树脂制备工艺：量取一定体积的(甲基)丙烯酸酯单体1，将其置于适宜的烧杯1中，称取占(甲基)丙烯酸酯单体1总质量0.2～2％的引发剂，并将其加入到上述烧杯中，开动磁力搅拌，直至引发剂完全溶解于单体中，此后，量取去离子水，使其体积与(甲基)丙烯酸酯单体1体积之比为1∶1～5∶1，将其置于适宜的烧杯2中，称量占去离子水总质量0.2～2％的分散剂，并将其加入到上述烧杯2中，升温并开动磁力搅拌，直至分散剂完全溶于水，停止加热和搅拌，将分散剂水溶液温度降至室温，接着将其他有机高分子化合物置于液氮中1～5min，然后将其置于高速粉碎机中，开启电源，粉碎1～5min，过50～400目筛后，称取占(甲基)丙烯酸酯单体1总质量0～40％的其他有机高分子化合物微粒，将其在超声波作用下缓慢加入到上述烧杯1中，并超声分散1～15min，随后快速将混合体系移至聚合釜中，并开动搅拌强力分散1～30min，搅拌速度为200～1000转/min，接着将烧杯2中的溶液快速倒入聚合釜中，并继续搅拌强力分散1～30min，搅拌速度为200～1000转/min，此时将搅拌速度设置为200～1000转/min，通入氮气以排净聚合釜中残留的空气，开启聚合釜加热系统，升温至70～90℃，反应2～8h后，提高反应温度至90～100℃，继续反应1～4h，终止反应后，取出产物、过滤，用60～100℃热水洗涤，除去未反应单体及分散剂，接着用去离子水洗涤一次以上，除去残留的离子，防止聚合产物着色，于真空干燥机中50～100℃条件下干燥24～72h后，获得白色粒状复合树脂；(2)以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，无机物为增强组分的复合树脂制备工艺：量取一定体积的(甲基)丙烯酸酯单体1，将其置于适宜的烧杯1中，称取占(甲基)丙烯酸酯单体1总质量0.2～2％的引发剂，并将其加入到上述烧杯中，开动磁力搅拌，直至引发剂完全溶解于单体中，此后，量取去离子水，使其体积与(甲基)丙烯酸酯单体1体积之比为1∶1～5∶1，将其置于适宜的烧杯2中，称量占去离子水总质量0.2～2％的分散剂，并将其加入到上述烧杯2中，升温并开动磁力搅拌，直至分散剂完全溶于水，停止加热和搅拌，将分散剂水溶液温度降至室温，接着将无机物粉末置于适宜的烧杯3中，并在烧杯3中加入占无机物粉末质量10～500％的去离子水，加热升温至70～95℃后，加入占无机物粉末质量0～10％的改性剂，搅拌维持1～10min后，将烧杯3中的混合物快速移至高速粉碎机中，开启电源，在高速旋转刀片作用下强力剪切混合物1～5min，随后将混合物移至真空干燥机中，在低于50℃条件下干燥24～72h后，将改性后的无机物块状体置于液氮中1～5min，然后将其置于高速粉碎机中，开启电源，粉碎1～5min，过50～400目筛后，称取占(甲基)丙烯酸酯单体1总质量0～40％的无机物粉末，将其在超声波作用下缓慢加入到上述烧杯1中，并超声分散1～15min，随后快速将混合体系移至聚合釜中，并开动搅拌强力分散1～30min，搅拌速度为200～1000转/min，接着将烧杯2中的溶液快速倒入聚合釜中，并继续搅拌强力分散1～30min，搅拌速度为200～1000转/min，此时将搅拌速度设置为200～1000转/min，通入氮气以排净聚合釜中残留的空气，开启聚合釜加热系统，升温至70～90℃，反应2～8h后，提高反应温度至90～100℃，继续反应1～4h，终止反应后，取出产物、过滤，用60～100℃热水洗涤，除去未反应单体及分散剂，接着用去离子水洗涤一次以上，除去残留的离子，防止聚合产物着色，于真空干燥机中50～100℃条件下干燥24～72h后，获得白色粒状复合树脂；(3)以聚(甲基)丙烯酸酯为基质，其他有机高分子化合物和无机物共同为增强组分的复合树脂制备工艺：量取一定体积的(甲基)丙烯酸酯单体2，将其置于适宜的烧杯1中，称取占(甲基)丙烯酸酯单体2总质量0.2～2％的引发剂，并将其加入到上述烧杯中，开动磁力搅拌，直至引发剂完全溶解于单体中，此后，量取去离子水，使其体积与(甲基)丙烯酸酯单体2体积之比为1∶1～5∶1，将其置于适宜的烧杯2中，称量占去离子水总质量0.2～2％的分散剂，并将其加入到上述烧杯2中，升温并开动磁力搅拌，直至分散剂完全溶于水，停止加热和搅拌，将分散剂水溶液温度降至室温，接着将烧杯1、2中的溶液快速倒入聚合釜中，开启搅拌，其速度设置为200～1000转/min，通入氮气以排净聚合釜中残留的空气，开启聚合釜加热系统，升温至70～90℃，反应2～8h后，提高反应温度至90～100℃，继续反应1～4h，终止反应后，取出产物、过滤，用60～100℃热水洗...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐乃库，莫锦鹏，宁丽群，李丹，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：天津;12