一种吸油树脂的制备方法技术

本发明专利技术属于功能高分子材料制备技术领域，具体涉及一种吸油树脂的制备方法。本发明专利技术以柏树叶为原料制得柏树叶活性炭，将大豆卵磷脂与柏树叶活性炭共混发酵得到改性柏树叶活性炭，以其为原料大大增强了本发明专利技术制得的吸油树脂的吸油能力，本发明专利技术以丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯等为原料制得丙烯酸树脂，丙烯酸树脂具有三维交联网状结构，从而达到吸油、保油的目的，蛋清蛋白质中含有大量二硫键，具有良好的起泡能力，与丙烯酸树脂混合后，增大丙烯酸树脂对油污分子的吸附与包裹，改性丙烯酸树脂表面的活性基团与活性炭表面的活性基团因产生氢键吸附力、范德华力而结合在一起，具有广阔的应用前景。

Preparation of an Oil Absorbing Resin

【技术实现步骤摘要】
一种吸油树脂的制备方法
本专利技术属于功能高分子材料制备
，具体涉及一种吸油树脂的制备方法。
技术介绍
近年来，随着社会和经济的发展，人们的生产活动不断对水资源造成污染，严重威胁了人们赖以生存的自然环境。其中油类污染严重威胁着海洋环境以及城市居民的生活环境。尤其是海上石油开采和运输的日益频繁，海上漏油事故时有发生。而油类进入海洋，对自然环境、水产养殖、浅水海岸、码头工业等都会造成难以估量的危害。据统计，每天全球有近千万吨的油类通过各种途径进入水体，污染环境。因此，必须及时清除泄漏到水体中的油污，否则将对自然环境和人类社会带来巨大的灾难。近几十年来，吸油材料的研究与应用发展迅速，用途也十分广泛。采用的吸附剂主要有化学合成、天然无机、天然有机三大类。其中天然无机吸油材料包括活性炭、沸石、粘土、蛭石、石墨和硅凝胶等，这类吸油材料吸油能力低、油水选择性差、可浮性差、难以处置；天然有机吸油材料包括麦杆、稻草、稻壳、棉纤维和树皮等，价廉易得、安全、可生物降解性、吸油速度快，但是油水选择性差、吸油能力低；化学合成吸油材料主要有吸油树脂等，也是目前使用最广的吸油材料。吸油性树脂是一种微交联度的高分子聚合物材料。由于交联单体的作用，单体分子之间相互形成了三维网状结构，使得聚合物分子内部存在一定数量的微孔，在吸油树脂与油品相互接触的过程中，油品分子进入聚合物分子的微孔结构，聚合物分子的亲油基链段与油品分子发生溶剂化作用导致吸油树脂的溶胀，从而实现吸油的目的。它具有良好油水选择性、可以吸收多种油品、吸油倍率可达十几至几十倍、耐寒耐热性好、吸油速度快、保油能力强、受压后不漏油、不易老化、质量轻、体积小、易运输和储存、可回收重复利用等优点，大大减轻了对环境的污染，可用做各种基材、油处理材料以及改性剂等，应用领域广泛，发展前景开阔。目前，国内外已开发出的高吸油树脂大体包括四大类，分别是丙烯酸酯类高吸油树脂、烯烃类高吸油树脂、聚氨酯发泡类高吸油树脂和改性天然高吸油性树脂。烯烃类高吸油树脂虽然对一些油品的亲和性能更加优越，但是由于含有多个碳原子的烯烃来源较少，以致其价格过于昂贵；丙烯酸类高吸油树脂，对煤油、汽油、机油等长链非极性油品具有非常强的吸收能力，但制备过程中化学交联使分子链受到很强的束缚，影响了树脂三维网络的扩张，使得树脂的吸油倍率不高，吸放油可逆性差，而侧基为长链烷基，增加了吸油树脂的空间位阻，减小了树脂网络结构的有效吸油容积；改性天然高吸油性树脂更接近于传统高吸油性树脂，其原料来源虽较为广泛，价格较为便宜，但存在吸油速率较慢，吸油后强度太低，吸油可逆性差，不利于回收再利用；聚氨酯发泡类吸油树脂则存在吸油后强度低、回收不方便和保油性能差等缺点，不能在使用时发挥良好的吸油效果。现有吸油树脂的吸油速率和倍率都有待进一步提高。此外，在反复使用后存在再回收利用难处理、再利用率低、难以生物降解等问题。因此，开发新的生产工艺，寻找优异、简便、高效的加工方法成为吸油树脂发展所面临的瓶颈和亟待解决的难题。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题，针对目前市面上的吸油树脂存在吸油效率低、保油性能差的缺陷，提供了一种吸油树脂的制备方法。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：吸油树脂的具体制备步骤为：将混合物与蛋清蛋白质混合后放入搅拌仪中搅拌20～30min，得到改性丙烯酸树脂，将改性柏树叶活性炭与改性丙烯酸树脂混合后放入反应釜中，将反应釜内温度调节至30～40℃，用搅拌装置以500～550r/min的转速搅拌反应30～40min，出料，即得吸油树脂；混合物的具体制备步骤为：（1）将十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水投入带有搅拌器的反应釜中，将反应内温度加热至40～50℃，在此温度条件下，以250～300r/min的转速搅拌反应1～2h，得到混合液；（2）将丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、二丙烯酸丁二醇酯、混合液混合后，加热升温至90～100℃，反应30～40min，冷却至室温后，得到混合物；改性柏树叶活性炭的具体制备步骤为：（1）将柏树叶与质量分数为20～24%的磷酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于温度为45～55℃的水浴锅中，向烧杯中加入搅拌装置，以600～700r/min的转速搅拌反应3～4h，搅拌后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次，将滤渣投入马弗炉中，设置马弗炉中温度为700～900℃，热解活化1～2h，得到预处理物；（2）用蒸馏水清洗预处理物3～5次，清洗后放入烘箱中，在温度为80～100℃的条件下，干燥2～3h，得到干燥物，将干燥物放入行星球磨机中，在球料比为10︰1和转速为300～400r/min的条件下，研磨20～30min，得到研磨产物；（3）将大豆卵磷脂与研磨物按质量比为1︰2混合后放入发酵罐中，并向发酵罐中放入大豆卵磷脂质量10～12%的蒸馏水，将发酵罐密封放置于温度为25～30℃的温室中，恒温发酵1～2周，发酵后过滤得到滤饼，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗滤饼3～5次即得改性柏树叶活性炭。混合物与蛋清蛋白质的质量比为3︰1。改性柏树叶活性炭与改性丙烯酸树脂的质量比为2︰3。混合物的具体制备步骤（1）中十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水的质量比为2︰5。混合物的具体制备步骤（2）中优选的按重量份数计，丙烯酸十二酯为20～25份、甲基丙烯酸十二酯为15～20份、丙烯酸十六酯为10～15份、甲基丙烯酸十六酯为15～20份、二丙烯酸丁二醇酯为20～25份、混合液为30～35份。改性柏树叶活性炭的具体制备步骤（1）中柏树叶与质量分数为20～24%的磷酸溶液的质量比为2︰3。改性柏树叶活性炭的具体制备步骤（1）中马弗炉内的热解活化温度进一步优选为830～850℃。改性柏树叶活性炭的具体制备步骤（3）中大豆卵磷脂与研磨物的质量比为1︰2，向发酵罐中放入的蒸馏水的质量为大豆卵磷脂质量的10～12%。本专利技术的有益效果是：本专利技术首先以柏树叶为原料，采用磷酸活化法制备柏树叶活性炭，柏树叶活性炭具有孔隙结构，比表面积大，化学性质稳定，机械强度高，对其他物质的吸附性能极好，将大豆卵磷脂与柏树叶活性炭共混发酵得到改性柏树叶活性炭，大豆卵磷脂为非极性基团，需要被吸附的水体中的油污也含有大量非极性基团，一方面，由于活性炭的多孔结构和高吸附性，可吸附水体中一部分油污，另一方面，含有大豆卵磷脂的改性活性炭与水体中油污极性相同，根据极性相似相溶原理，使得改性活性炭对水体中油污的吸附能力大大增强，以其为原料大大增强了本专利技术制得的吸油树脂的吸油能力，本专利技术以丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯等为原料制得丙烯酸树脂，丙烯酸树脂的分子具有三维交联网状结构，内部有一定孔隙，通过大分子链上大量的亲油基团和油分子的溶剂化作用使树脂发生膨胀，由于网状结构的存在，当交联程度适当时，则树脂只溶胀不溶解，而油分子则包裹在大分子网络结构中，从而达到吸油、保油的目的，该丙烯酸树脂的使用使得本专利技术制得的吸油树脂的吸油效果提升，蛋清蛋白质中含有大量二硫键，具有良好的起泡能力，与丙烯酸树脂混合后，蛋清蛋白质产生气泡，将丙烯酸树脂中的孔隙结构撑大，使得丙烯酸树脂与油污的接触面积增大，油污分子更容易进入丙烯酸树脂的内部，增大丙烯酸树脂对油污分子的吸附与包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吸油树脂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将混合物与蛋清蛋白质混合后放入搅拌仪中搅拌20～30min，得到改性丙烯酸树脂，将改性柏树叶活性炭与改性丙烯酸树脂混合后放入反应釜中，将反应釜内温度调节至30～40℃，用搅拌装置以500～550r/min的转速搅拌反应30～40min，出料，即得吸油树脂；所述的混合物的具体制备步骤为：（1）将十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水投入带有搅拌器的反应釜中，将反应内温度加热至40～50℃，在此温度条件下，以250～300r/min的转速搅拌反应1～2h，得到混合液；（2）将丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、二丙烯酸丁二醇酯、混合液混合后，加热升温至90～100℃，反应30～40min，冷却至室温后，得到混合物；所述的改性柏树叶活性炭的具体制备步骤为：（1）将柏树叶与质量分数为20～24%的磷酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于温度为45～55℃的水浴锅中，向烧杯中加入搅拌装置，以600～700r/min的转速搅拌反应3～4h，搅拌后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次，将滤渣投入马弗炉中，设置马弗炉中温度为700～900℃，热解活化1～2h，得到预处理物；（2）用蒸馏水清洗预处理物3～5次，清洗后放入烘箱中，在温度为80～100℃的条件下，干燥2～3h，得到干燥物，将干燥物放入行星球磨机中，在球料比为10︰1和转速为300～400r/min的条件下，研磨20～30min，得到研磨产物；（3）将大豆卵磷脂与研磨物按质量比为1︰2混合后放入发酵罐中，并向发酵罐中放入大豆卵磷脂质量10～12%的蒸馏水，将发酵罐密封放置于温度为25～30℃的温室中，恒温发酵1～2周，发酵后过滤得到滤饼，依次用无水乙醇和蒸馏水清洗滤饼3～5次即得改性柏树叶活性炭。...

【技术特征摘要】
1.一种吸油树脂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：将混合物与蛋清蛋白质混合后放入搅拌仪中搅拌20～30min，得到改性丙烯酸树脂，将改性柏树叶活性炭与改性丙烯酸树脂混合后放入反应釜中，将反应釜内温度调节至30～40℃，用搅拌装置以500～550r/min的转速搅拌反应30～40min，出料，即得吸油树脂；所述的混合物的具体制备步骤为：（1）将十二烷基苯磺酸钠和蒸馏水投入带有搅拌器的反应釜中，将反应内温度加热至40～50℃，在此温度条件下，以250～300r/min的转速搅拌反应1～2h，得到混合液；（2）将丙烯酸十二酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十六酯、二丙烯酸丁二醇酯、混合液混合后，加热升温至90～100℃，反应30～40min，冷却至室温后，得到混合物；所述的改性柏树叶活性炭的具体制备步骤为：（1）将柏树叶与质量分数为20～24%的磷酸溶液投入烧杯中，将烧杯置于温度为45～55℃的水浴锅中，向烧杯中加入搅拌装置，以600～700r/min的转速搅拌反应3～4h，搅拌后过滤得到滤渣，用蒸馏水清洗滤渣3～5次，将滤渣投入马弗炉中，设置马弗炉中温度为700～900℃，热解活化1～2h，得到预处理物；（2）用蒸馏水清洗预处理物3～5次，清洗后放入烘箱中，在温度为80～100℃的条件下，干燥2～3h，得到干燥物，将干燥物放入行星球磨机中，在球料比为10︰1和转速为300～400r/min的条件下，研磨20～30min，得到研磨产物；（3）将大豆卵磷脂与研磨物按质量比为1︰2混合后放入发酵罐中，并向发酵罐...

【专利技术属性】
技术研发人员：龙仕平，
申请(专利权)人：龙仕平，
类型：发明
国别省市：湖南,43