一种夹层型复合吸油材料的制造方法技术

本发明专利技术公开一种夹层型复合吸油材料的制造方法，其工艺过程如下：（１）反应釜中加入分散剂及去离子水，将甲基丙烯酸丁酯单体和引发剂搅拌均匀后加入反应釜中，通入氮气，在７０～８０℃下反应３～５ｈ，提高温度至９０℃反应１～２ｈ后，取出，再经洗涤，干燥，得白色珠状树脂；（２）将甲基丙烯酸β羟乙酯单体、引发剂和交联剂加入反应釜中，再加入用白色珠状树脂配置的均匀溶液，在８０～９０℃下反应２ｈ，形成均匀溶液；（３）将该溶液均匀涂覆在模具中的非织造布上，覆盖一层非织造布和玻璃板，将模具放入水中１５～３０ｍｉｎ后，取出，干燥至恒重；（４）再将材料在热处理２０～３０ｍｉｎ即得。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种吸油材料制备技术，具体为一种后交联的夹层型复合吸油材料的 制造方法。
技术介绍
当今，工业废弃液体及海上油船、油罐的泄漏等造成的环境污染日趋严重，已对 水体生物和人类生活构成严重威胁。高吸油树脂是一种新型的功能高分子材料，具有吸 收倍率高、油水选择性好、易于运输和贮藏、压力下保油性能好等优点。1966年，美国Dow Chemical公司首次以烷基乙烯为单体，经二乙烯基苯交联，开发出一种高吸油树脂(参 见JP4527081，1970) ；1989年，日本村上公司用三乙丙苯基过氧化物交联，制得醋酸乙 烯-氯乙烯共聚体，是一种极性高吸油性树脂(参见俊滕隆清，机能材料，1990,10(11) 43 49) ；1990年，日本触媒化学工业公司以丙烯酸类为单体，制得侧链上有长链烷基的 丙烯酸低交联聚合物，是一种中等极性的高吸油树脂(参见机能材料市场数据，机能材料， 1991,11(7) :41 47) ； 1999年，韩国的SEUNG-HYUN KIM等试制出紫外交联的高吸油树 脂PSCMAs，制得一种可吸附甲苯的涂覆材料(参见SEUNG-HYUN KIM, et al. Journal of Applied Polymer Science ，1999，73 :2349_2357) ；2005 年，±矣及的 Ayman M. Atta 与德 国研究者合作，以乙二醇二甲基丙烯酸酯(EGDMA)为交联剂，成功制得了粒状高吸油树脂 (#jALAyman M. Atta, et al. Journal of Applied Polymer Science ，2005，97 :80_91)。 国内研究人员也对吸油材料相继展开了研究，如聚降冰片烯树脂(参见宋波，聚降冰片烯 的制备与应用，辽宁化工，1986，6:28 32)和聚氨酯泡沫吸油材料(参见石岳等，吸油材 料的研制，交通环保，1981，1 :16 19)；大多数研究人员是采用甲基丙烯酸系列物质(参 见路建美等，丙烯酸酯与甲基丙烯酸酯的共聚及性能研究，高分子材料科学与工程，1995， 4 48 51)为原料，以过氧化苯甲酰(BP0)(参见刘德荣等，丙烯酸系自膨润型高吸油树脂 的合成，化工新型材料，1997，4 37 39)、过硫酸盐(参见曹爱丽等，丙烯酸系高吸油性树 脂的合成及性能研究.高分子材料科学与工程，1999，2:38 40)等为引发剂，以二丙烯酸 1，4_ 丁二醇酯(参见路建美，朱秀林，二元共聚高吸油性树脂的合成及研究.高分子材料 科学与工程，1995，2 :41 45)、乙二醇二丙烯酸酯(参见朱秀林等，高吸油性树脂的合成及 性能研究，高分子材料科学与工程，1995，1 :19 23)、双烯交联剂(参见蒋必彪等，高吸油 性树脂的合成及其性能研究，合成树脂及塑料，1996,2:37 39)、二乙烯基苯(吴波等，基 于废轮胎胶粉的吸油树脂的制备与性能研究，轮胎工业，2008，28 (4) :198 201)等为交联 剂，采用悬浮聚合(参见路建美等，甲基丙烯酸酯高吸油性树脂的研究，石油化工，1995，3 176 179)、乳液聚合(参见曹爱丽等，丙烯酸系高吸油性树脂的合成及性能研究，高分子 材料科学与工程，1999，2 :38 40)、微波辐射(参见路建美等，微波辐射吸油性复合体的制 备及性能研究，化学世界，1999，2 86 89)等多种方法制得吸油倍率在10 30倍不等的 高吸油树脂。2002年，浙江大学在单一化学交联高吸油树脂中引入物理交联剂(参见徐萍 英等，吸油树脂中的物理交联，功能材料，2002，33 (6) 601 608)，制成含物理交联结构的聚丙烯酸酯系高吸油树脂，并就高吸油树脂中的物理交联结构进行了讨论。目前使用的高吸油材料多为粒状树脂，主要由化学交联方式制得。由于分子链受 到化学交联的束缚，吸油后的树脂保油性好，是一种单向型或缓释型吸油树脂.但其不易 进一步加工，吸油后的树脂放油处理困难.会造成一种新的污染。如果用物理交联部分代 替化学交联，这个问题就有可能得到解决。由于粒状树脂形状的局限性和回收的困难，使其 应用受到了限制，天津工业大学肖长发、封严等以不同碳原子数的甲基丙烯酸酯为单体，选 择适当的引发剂、潜交联剂合成了成纤聚合物，首次成功研制出聚甲基丙烯酸酯类吸油纤 维，并获得了专利(ZL200410019338.8)。此后，肖长发、徐乃库等以甲基丙烯酸丁酯与甲基 丙烯酸0羟乙酯(HEMA)共聚制得具有物理交联结构的成纤聚合物，并采用冻胶纺丝法制 得了吸油纤维。该技术也申请了专利(CN101220528)。该吸油纤维具有吸油面积大、易回收 等特点，但存在纺丝工艺较为复杂，纤维力学性能及纺织加工性能也较差等缺点。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术拟解决的技术问题是，提供一种夹层型复合吸油材 料的制造方法。该制造方法具有工艺简单，成形快，后处理过程简单，易于工业规模实施等 特点，所制得的复合吸油材料具有良好吸油特性，可拓宽应用领域，亦可制成不同形状的吸 油材料，满足特定的使用要求。本专利技术解决所述制造方法技术问题的技术方案是设计一种夹层型复合吸油材料 的制造方法，其工艺过程如下(1)在反应釜中加入分散剂及去离子水，充分溶解后，将甲基丙烯酸丁酯单体、引 发剂搅拌至均勻溶液后，加入到反应釜中，通入氮气，搅拌升温至70 80°C，反应3 5h 后，提高反应温度至90°C，继续反应1 2h后，终止反应，取出产物，再经洗涤，干燥，可得白 色珠状树脂；所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶，加入 量占甲基丙烯酸丁酯单体质量的0. 5% ；所述去离子水与甲基丙烯酸丁酯单体的体积比为 3 1 ；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，加入量占甲基丙烯酸丁酯单体质量 的 0. 5% ；(2)将甲基丙烯酸0羟乙酯单体、引发剂和交联剂加入反应釜中，搅拌均勻后，加 入用上述白色珠状树脂配置的质量分数为20 30%的均勻溶液，通入氮气，在80 90°C 下反应2h后，形成均勻溶液；所述甲基丙烯酸3羟乙酯单体与聚甲基丙烯酸丁酯单体的质 量比为3 7 7 3;配置溶液所用溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二甲基乙酰胺；所 述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，加入量为甲基丙烯酸0羟乙酯单体质量的 0.5%;所述的交联剂为二乙烯基苯，加入量为甲基丙烯酸0羟乙酯单体质量分数的0.1 15% ；(3)将反应后的溶液均勻涂覆在置于模具中的一层非织造布上，用另一层非织造 布覆盖，再用玻璃板压平整，将模具放入水中15 30min后取出，置于55 65°C的真空烘 箱中干燥至恒重，即制得夹层型复合材料；(4)将制得的夹层型复合材料在130 150°C下热处理20 30min，使其充分交联 后，即得到夹层型复合吸油材料。与现有技术相比，本专利技术采用悬浮聚合法以及半互穿聚合物网络技术制得的夹层型(聚甲基丙烯酸酯系)复合吸油材料，具有成形简单，吸油性能良好，易于工业化生产等 特点，例如，聚甲基丙烯酸丁酯质量与甲基丙烯酸0羟乙酯单体质量比为7 3，交联剂 用量为甲基丙烯酸0羟乙酯单体质量的2%时，按照ASTM F726-81标准测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种夹层型复合吸油材料的制造方法，其工艺过程如下：　　（１）在反应釜中加入分散剂及去离子水，充分溶解后，将甲基丙烯酸丁酯单体、引发剂搅拌至均匀溶液后，加入到反应釜中，通入氮气，搅拌升温至７０～８０℃，反应３～５ｈ后，提高反应温度至９０℃，继续反应１～２ｈ后，终止反应，取出产物，再经洗涤，干燥，可得白色珠状树脂；所述的分散剂为聚乙烯醇、甲基纤维素、聚乙二醇、可溶性淀粉或者明胶，加入量占甲基丙烯酸丁酯单体质量的０．５％；所述去离子水与甲基丙烯酸丁酯单体的体积比为３∶１；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，加入量占甲基丙烯酸丁酯单体质量的０．５％；　　（２）将甲基丙烯酸β羟乙酯单体、引发剂和交联剂加入反应釜中，搅拌均匀后，加入用上述白色珠状树脂配置的质量分数为２０～３０％的均匀溶液，通入氮气，在８０～９０℃下反应２ｈ后，形成均匀溶液；所述甲基丙烯酸β羟乙酯单体与聚甲基丙烯酸丁酯单体的质量比为３∶７～７∶３；配置溶液所用溶剂为二甲基甲酰胺、二甲基亚砜或二甲基乙酰胺；所述的引发剂为过氧化苯甲酰或偶氮二异丁氰，加入量为甲基丙烯酸β羟乙酯单体质量的０．５％；所述的交联剂为二乙烯基苯，加入量为甲基丙烯酸β羟乙酯单体质量分数的０．１～１５％；　　（３）将反应后的溶液均匀涂覆在置于模具中的一层非织造布上，用另一层非织造布覆盖，再用玻璃板压平整，将模具放入水中１５～３０ｍｉｎ后取出，置于５５～６５℃的真空烘箱中干燥至恒重，即制得夹层型复合材料；　　（４）将制得的夹层型复合材料在１３０～１５０℃下热处理２０～３０ｍｉｎ，使其充分交联后，即得到夹层型复合吸油材料。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖长发，赵健，徐乃库，封严，安树林，
申请(专利权)人：天津工业大学，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]