一种丙烯酸吸附树脂及其紫外光聚合制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种丙烯酸吸附树脂及其紫外光聚合制备方法和应用，属于吸附材料制备技术领域，所述丙烯酸吸附树脂以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂、并加入光引发剂、致孔剂和溶剂，通过在紫外光固化制备得到；将得到的丙烯酸吸附树脂应用于去除水体中阳离子染料亚甲基蓝，丙烯酸吸附树脂对亚甲基蓝的平衡吸附量超过650mg/g。本发明专利技术采用紫外光固化的方法操作简便、固化速度快、产率高、反应条件温和、绿色环保，成本低，在材料制备方面有较大的发展前景；除此之外，将得到的丙烯酸吸附树脂应用在环境污染处理和环境修复领域具有广泛的应用前景。

A kind of acrylic resin and its preparation and application of UV polymerization

【技术实现步骤摘要】
一种丙烯酸吸附树脂及其紫外光聚合制备方法和应用
本专利技术属于吸附材料制备
，尤其是一种丙烯酸吸附树脂及其紫外光聚合制备方法和应用。
技术介绍
丙烯酸系吸附树脂是含有酯基的多孔共聚体,是以丙烯酸系单体与多功能基交联剂在致孔剂、分散剂存在下,进行引发交联,不经功能基化而制成的吸附树脂,其表面疏水部分和亲水部分共存。丙烯酸系吸附树脂具有亲水性强,易湿润,化学稳定性高、机械强度好、耐高压等特性。丙烯酸系吸附树脂既可用于从极性溶剂中吸附非极性溶质,也可用于从非极性溶剂中吸附一定极性的溶质。紫外光聚合技术是指以紫外光为能源，在紫外光的照射下，光引发剂分解产生自由基，从而引发具有反应性基团的液体快速固化聚合为固体产物的过程。相比于传统的热引发聚合，紫外光引发的制备方法具备耗能低、操作简易、固化速度快、产率高和绿色环保的优点。随着我国纺丝、皮革、造纸等行业的快速发展，染料废水的排放量也日益增多。其中，亚甲基蓝就属于常见的染料，亚甲基蓝由于含有复杂的芳香结构使其非常稳定而不容易被去除,所以会产生大量有毒的甚至致癌的污染物,给人类和水生生物带来了严重的危害,处理亚甲基蓝染料废水的方法包括光催化降解、吸附、化学氧化和膜过滤等。其中，吸附法因操作简易，绿色环保，成本低廉而成为主要的处理技术。申请号为201410798813.X的中国专利技术专利，具有亲水性的丙烯酸酯类吸附树脂的制备及在处理苯酚废水中的应用，具体公开了以丙烯酸酯和合碳碳双键的磺酸钠盐为单体，乙二醇二甲基丙烯酸酯为交联剂，采用一步法合成了具有亲水性的丙烯酸酯类吸附树脂，增强了其与水环境中合苯酚污染物的有效接触，提高该类树脂对苯酚的处理能力。但吸附效果难以满足现有需求。综上所述，现在需要研究一种紫外光引发的丙烯酸吸附树脂及其制备的方法，同时采用该丙烯酸吸附树脂在去除水体中阳离子染料亚甲基蓝的应用。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种丙烯酸吸附树脂及其紫外光聚合制备方法和应用，紫外光固化的方法操作简便、固化速度快、产率高、反应条件温和、绿色环保，成本低，在材料制备方面有较大的发展前景，除此之外，将得到的丙烯酸吸附树脂应用在环境污染处理和环境修复领域具有广泛的应用前景。为实现上述目的，本专利技术提供的方案如下：一种丙烯酸吸附树脂，所述丙烯酸吸附树脂以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，并加入光引发剂、致孔剂和溶剂，通过在紫外光固化制备得到，所述丙烯酸吸附树脂的比表面积为45-556m2/g；其中，所述致孔剂为:甲苯、正庚烷、乙酸乙酯、环己烷和辛醇的一种或几种的混合；所述溶剂为：乙醇、乙酸乙酯、丙酮的一种或几种的混合；所述光引发剂为：安息香、安息香二甲醚、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的一种或几种的混合；所述的丙烯酸吸附树脂的结构式为：进一步地，所述的功能单体甲基丙烯酸为溶液总质量的16％～88％，交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯为功能单体质量的0.02％～115％，致孔剂为功能单体质量的5％-150％，溶剂为功能单体质量的20％～100％，光引发剂为功能单体质量的0.5％～6％。本专利技术提供所述丙烯酸吸附树脂的制备方法，包括如下步骤：(1)将功能单体甲基丙烯酸、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、光引发剂、致孔剂溶解于溶剂中，室温下进行磁力搅拌6-12小时；(2)在距离溶液体系8cm～25cm处，采用紫外光引发固化，再将所得产物进行抽滤分离，得到固形物即为粗品；(3)将所述粗品用乙醇溶液进行索氏提取后，放于温度为50-80℃的真空环境下干燥处理后，密封保存，即得到所述丙烯酸吸附树脂。进一步地，在步骤(2)中，所述紫外光引发固化过程中，采用紫外光功率为36～1000W，光照固化时间为0.2～12小时。进一步地，在步骤(3)中，所述索氏提取的时间为48～96小时。进一步地，在步骤(3)中，所述真空干燥的时间为12～48小时。进一步地，在步骤(3)中，所述真空干燥后将所得物质经过研磨处理，并研磨至通过80-200目标准筛。本专利技术提供所述丙烯酸吸附树脂的应用，是将丙烯酸吸附树脂用于去除水体中阳离子染料。进一步地，所述阳离子染料为亚甲基蓝、碱性品红、罗丹明B、孔雀绿、中性红任一种。进一步地，将丙烯酸吸附树脂应用于去除水体中阳离子染料亚甲基蓝，丙烯酸吸附树脂对亚甲基蓝的平衡吸附量超过650mg/g。本专利技术所用原料：甲基丙烯酸(MAA)，二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)，安息香、安息香二甲醚、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、溶剂乙醇、乙酸乙酯、丙酮，甲苯、正庚烷、乙酸乙酯、环己烷和辛醇等均购自国内外化学原料公司，并没有经过继续提纯而是直接使用的。本专利技术具有以下有益效果：1.本专利技术采用的紫外光引发聚合，相比传统的热引发聚合，具有操作简便，节约能源，固化速度快，产率高，绿色环保等特点。采用紫外光技术制备出的丙烯酸吸附树脂，不仅固化速率快，并且性能优异，可通过其功能性基团-COOH和交联形成的网状结构对水体中的亚甲基蓝进行有效去除，能在很大程度上提高吸附效率。2.利用本专利技术制备方法获得的丙烯酸吸附树脂能对阳离子染料亚甲基蓝进行有效吸附，吸附效果明显；平衡吸附量超过650mg/g。附图说明附图1为本专利技术的制得丙烯酸吸附树脂的电镜扫描图。附图2为本专利技术的制得丙烯酸吸附树脂的化学结构示意图。附图3为本专利技术的紫外光固化装置图。附图4为本专利技术的制备的丙烯酸吸附树脂的红外光谱图。附图5为本专利技术的制备的丙烯酸吸附树脂的热重分析图；图中1为聚甲基丙烯酸、即PMAA，2为交联后的聚(甲基丙烯酸-二甲基丙烯酸乙二醇酯)、即Poly(MAA-co-EGDMA)。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的描述：本专利技术的丙烯酸吸附树脂的制备方法实施例：实施例1称取5g甲基丙烯酸，0.8g二甲基丙烯酸乙二醇酯，1.5g正庚烷，0.05g的光引发剂安息香二甲醚溶解于装有2.5g乙醇的玻璃瓶中，室温下磁力搅拌6h，在距离溶液体系18cm处，使用功率为1000W的紫外灯进行光照0.2小时，将所得产物进行抽滤，分离出的固体产物用乙醇进行索氏提取48h,于温度60℃真空干燥24h，之后进行研磨过100目标准筛，密封备用。实施例2称取5g甲基丙烯酸，1.2g二甲基丙烯酸乙二醇酯，1g甲苯，0.1g的光引发剂安息香溶解于装有2.5g乙酸乙酯的玻璃瓶中，室温下磁力搅拌10h，在距离溶液体系25cm处，使用功率为1000的紫外灯进行光照1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种丙烯酸吸附树脂，其特征在于，所述丙烯酸吸附树脂以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，并加入光引发剂、致孔剂和溶剂，通过在紫外光固化制备得到，所述丙烯酸吸附树脂的比表面积为45-556m

【技术特征摘要】
1.一种丙烯酸吸附树脂，其特征在于，所述丙烯酸吸附树脂以甲基丙烯酸为功能单体、二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂，并加入光引发剂、致孔剂和溶剂，通过在紫外光固化制备得到，所述丙烯酸吸附树脂的比表面积为45-556m2/g；其中，
所述致孔剂为:甲苯、正庚烷、乙酸乙酯、环己烷和辛醇的一种或几种的混合；
所述溶剂为：乙醇、乙酸乙酯、丙酮的一种或几种的混合；
所述光引发剂为：安息香、安息香二甲醚、(2,4,6-三甲基苯甲酰基)二苯基氧化膦、2-甲基-1-[4-甲硫基苯基]-2-吗琳基-1-丙酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的一种或几种的混合；
所述的丙烯酸吸附树脂的结构式为：





2.根据权利要求1所述丙烯酸吸附树脂，其特征在于，所述的功能单体甲基丙烯酸为溶液总质量的16％～88％，交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯为功能单体质量的0.02％～115％，致孔剂为功能单体质量的5％-150％，溶剂为功能单体质量的20％～100％，光引发剂为功能单体质量的0.5％～6％。


3.一种如权利要求1-2任一项所述丙烯酸吸附树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将功能单体甲基丙烯酸、交联剂二甲基丙烯酸乙二醇酯、光引发剂、致孔剂溶解于溶剂中，室温下进行磁力搅拌6-12小时；
(2)在距离溶液体系8cm～25cm处，采用紫外光引发固化，再将所得产...

【专利技术属性】
技术研发人员：周菊英，蓝艳姣，雷福厚，黄钦，赵彦芝，许海棠，
申请(专利权)人：广西民族大学，
类型：发明
国别省市：广西;45