一种在水样中低溶出的弱酸基材及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种在水样中低溶出的弱酸基材及其应用，所述弱酸基材由超支化不饱和树脂和含双键和羧基的单体按质量比1:80

【技术实现步骤摘要】
一种在水样中低溶出的弱酸基材及其应用


[0001]本专利技术属于水质检测
，尤其涉及一种在水样中低溶出的弱酸基材及其应用。

技术介绍

[0002]目前，越来越多的人意识到水质与人们的生活健康息息相关，对人类的生存环境至关重要。水质碱度是判断水质的重要指标，因此，如何方便而又准确地针对各种水源进行碱度分析是非常迫切而重要的需求。
[0003]水质碱度检测方法主要有以下几种：酸碱滴定法、电位滴定法、分光光度法等，但这些方法的操作步骤繁琐、复杂，且需在实验室内具有一定的设备仪器、器皿及化学试剂等条件下进行，无论从操作维护上，或是成本上，还是准确率上均不能满足水质碱度测定的技术要求。
[0004]弱酸性树脂可以和水中的碱性物质发生反应，进而使水质的电导率发生变化，通过电导率的变化检测水质的碱度。但现有技术中制备得到的弱酸性树脂含有不少没有反应的聚合单体，将含有不少没有反应的聚合单体的弱酸性树脂运用于水样碱度测试时，单体易发生溶出，影响水样碱度测试的准确率；且所制备得到的弱酸性树脂的羧基含量不高，水样碱度测试效率低。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种在水样中低溶出的弱酸基材，在弱酸基材的结构中含有超支化不饱和聚合物，在超支化不饱和聚合物的支链中接枝含双键和羧基单体，使制备得到的弱酸基材含有大量的羧基，将弱酸基材运用于水样检测时可以提高弱酸基材与碱性物质的反应速率，提高碱度检测的准确率；在制备弱酸基材时将将没有反应的过量含双键和羧基单体洗掉再进行交联反应，减少体系中剩余含双键和羧基单体的存在，降低弱酸基材在水样中的溶出率，进一步提高碱度检测的准确率。
[0006]本专利技术的目的在于提供一种在水样中低溶出的弱酸基材，所述弱酸基材由超支化不饱和树脂和含双键和羧基的单体按质量比1:80
‑
100在引发剂的作用下聚合，再交联固化制得。
[0007]优选地，所述超支化不饱和树脂选自不饱和超支化聚氨酯预聚物、不饱和超支化聚丙烯酸酯预聚物、不饱和超支化有机硅预聚物以及不饱和超支化聚酯预聚物中的一种或多种；本方案所选用的超支化不饱和树脂中的不饱和双键反应性高，可以在支链中接枝含双键和羧基单体，在聚合物中引入更多的羧基。
[0008]优选地，所述含双键和羧基单体选自甲基丙烯酸、2
‑
(三氟甲基)丙烯酸、肉桂酸、丙烯酸、马来酸、衣康酸中一种或多种；本方案明所采用的含双键和羧基的单体的双键具有较高的反应活性，聚合得到的共聚物分子链上含有较多的羧基活性反应基团。
[0009]优选地，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯
甲酰叔丁酯、过氧化苯甲酰叔戊酯以及过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯中的一种或多种。
[0010]本专利技术的另一目的在于提供一种在水样中低溶出的弱酸基材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
[0011]S1.将引发剂溶于溶剂中，并缓慢升温，加入超支化不饱和树脂搅拌，滴加含双键和羧基单体，搅拌反应，后处理，得共聚物；
[0012]S2.将步骤S1制得的共聚物和交联剂混合，共热交联，得在水样中低溶出的弱酸基材。
[0013]进一步的，步骤S1中，所述溶剂选自甲苯、乙酸乙酯、二甲苯、四氢呋喃、二甲基甲酰胺、碳酸二甲酯、、碳酸二苯酯、环己酮、乙二醇单甲醚、甲苯环己酮、乙二醇单乙醚、2
‑
甲基丁酸异戊酯以及丙酸
‑3‑
乙醚乙酯中的一种或多种；溶剂的选择主要是降低自由基聚合的浓度，减缓反应放热，以便更好地控制聚合物的结构。
[0014]进一步的，步骤S1中，所述引发剂的用量为含双键和羧基单体的质量的1
‑
5％。
[0015]进一步的，步骤S1中，所述加热温度为50
‑
110℃；加热温度是基于引发剂的分解温度所做出的选择。
[0016]进一步的，步骤S1中，所述反应时间为1
‑
3小时。
[0017]进一步的，步骤S1中，所述后处理为水/乙醇不断的洗涤；用水/乙醇不断的洗涤是为了洗掉没有反应的剩余的含双键和羧基单体，减少体系中剩余含双键和羧基单体的存在，降低弱酸基材在水样中的溶出率，提高碱度检测的准确率。
[0018]进一步的，步骤S2中，所述交联剂为过氧化二异丙苯、过氧化苯甲酰中的一种或两种；本方案所选用的交联剂可受热分解产生自由基，与聚合物共热而交联。
[0019]进一步的，步骤S2中，所述交联剂为步骤S1制得的共聚物质量的20
‑
40％。
[0020]进一步的，步骤S2中，所述加热温度为100
‑
110℃；加热温度是基于引发剂的分解温度所做出的选择。
[0021]进一步的，步骤S2中，所述反应时间为0.5
‑
2小时。
[0022]相比于现有技术，本专利技术具有如下有益效果：
[0023](1)本专利技术合成了一种在水样中低溶出的弱酸基材，在弱酸基材的结构中含有超支化不饱和聚合物，在超支化不饱和聚合物的支链中接枝含双键和羧基单体，使制备得到的弱酸基材含有大量的羧基，将弱酸基材运用于水样检测时可以提高弱酸基材与碱性物质的反应速率，提高碱度检测的准确率。
[0024](2)本专利技术在制备弱酸基材的过程中，先将超支化不饱和聚合物和含双键和羧基单体进行聚合，洗掉没有反应的单体后再交联固化，体系中减少剩余单体的存在，降低弱酸基材在水样中的溶出率，提高碱度检测的准确率。
附图说明
[0025]图1为实施例1制得的弱酸基材构建关于水样电导率变化值和碱度值关联的线性关系拟合图。
[0026]图2为实施例2制得的弱酸基材构建关于水样电导率变化值和碱度值关联的线性关系拟合图。
[0027]图3为实施例3制得的弱酸基材构建关于水样电导率变化值和碱度值关联的线性
关系拟合图。
[0028]图4为罗门哈斯Amberlite IRC76构建关于水样电导率变化值和碱度值关联的线性关系拟合图。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施例和附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]S1.将偶氮二异丁腈(0.8g)溶于20mL乙酸乙酯中，并缓慢升温至55℃，加入不饱和超支化聚丙烯酸酯预聚物(1g)搅拌，滴加2
‑
(三氟甲基)丙烯酸(80g)，搅拌反应1小时，水/乙醇不断的洗涤，得共聚物；
[0032]S2.将步骤S1制得的共聚物(20g)和过氧化苯甲酰(4g)混合，100℃共热交联0.5小时，得在水样中低本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在水样中低溶出的弱酸基材，其特征在于，所述弱酸基材由超支化不饱和树脂和含双键和羧基的单体按质量比1:80
‑
100在引发剂的作用下聚合，再交联固化制得。2.根据权利要求1所述的在水样中低溶出的弱酸基材，其特征在于，所述超支化不饱和树脂选自不饱和超支化聚氨酯预聚物、不饱和超支化聚丙烯酸酯预聚物、不饱和超支化有机硅预聚物以及不饱和超支化聚酯预聚物中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的在水样中低溶出的弱酸基材，其特征在于，所述含双键和羧基单体选自甲基丙烯酸、2
‑
(三氟甲基)丙烯酸、肉桂酸、丙烯酸、马来酸、衣康酸中一种或多种。4.根据权利要求1所述的在水样中低溶出的弱酸基材，其特征在于，所述引发剂选自偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化苯甲酰叔戊酯以及过氧化
‑2‑
乙基己酸叔丁酯中的一种或多种。5.一种在水样中低溶出的弱酸基材的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.将引发剂溶于溶剂中，并缓慢升温，加入超支化不饱和树脂搅拌，滴加含双键和羧基单体，搅拌反应，后处理，得共聚物；S2.将步骤S1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小平，吕苏，董红晨，陈如，晏博，
申请(专利权)人：佛山市云米电器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：