【技术实现步骤摘要】
本专利技术实施例涉及功能高分子材料，具体涉及一种物理-化学复合交联高吸油树脂及其制备方法与应用。
技术介绍
1、废水或料液中携带的油类物质按存在形态分为悬浮油、分散油、乳化油和溶解油，除油的主要技术难点是溶解油的深度去除。物理吸附是较为成熟的溶解油去除工艺，吸附过程不会额外引入杂质，但很难达到深度除油水平（含油<1mg/l）。
2、高吸油树脂是一种基于传统吸油材料发展起来的一种新型功能性高分子材料，在微观形态上的特征是适度的交联，交联的方式主要有化学交联、物理交联和离子键化学交联。化学交联即长链大分子通过键能较大的共价键结合在一起形成稳定的空间三维网状结构。对于单一化学交联树脂，由于化学交联作用是共价键作用，能量较大，分子链受到交联的束缚较强，空间位阻很大，虽保油效果较好，但难以进行深度除油。
3、物理交联主要利用分子间作用力，一种长链大分子上带有羟基或其他极性基团相互吸引的氢键结合力；另一种是大分子的链段间较弱的范德华力。离子键化学交联是高分子链段通过离子键联结在一起，从而形成网状结构。物理交联、离子键化学交联形成的聚合物热稳定性差，应用上受到限制。
4、有学者提出在化学交联的吸油树脂中引入物理交联的设想，该理论认为物理交联的热可逆性和松弛性质可以解决树脂吸油倍率低和吸放油可逆性差的缺点，协调“吸附-保油-脱附”的功能关系。相比于单一化学交联，物理交联即增大了三维分子网的黏性和有机油分子在材料中扩散的黏度系数，又改善了材料的弹性模量，形成回弹性更好的三维分子网。顺丁橡胶、尼龙-12是常
5、鉴于此，特提出本专利技术申请。
技术实现思路
1、本专利技术是基于专利技术人的如下认识作出的：
2、氟元素作为电负性最强的一种元素，含氟聚合物中键能极高的氟碳键赋予了聚合物主链骨架的稳定性，对应含氟聚合物普遍拥有的耐候性，其化学惰性、耐用性以及液体处理性能使其成为许多工业和商业应用的首选材料。研究发现，含有c-f键的含氟聚合物具有许多优异的物理化学性能，如优异的介电性能、非常低的摩擦系数、折射率较低、透光性好、耐化学品性能、耐高低温性能、低的表面张力、良好的生物相容性和气体渗透性等。例如多孔形态柔性含氟聚合物材料（phfba-co-pdvb），可从水中分离出多种有机油类，且在340℃下仍具有出色的热稳定性。wan等人用甲基丙烯酸三氟乙酯（tfema）含氟单体为油相，二乙烯基苯（dvb）为交联剂，氯化钙水溶液为水相，多羟基硬脂酸和聚乙二醇的嵌段共聚物hypermer b246为乳化剂，偶氮二异丁腈（aibn）为引发剂，制备多孔聚（甲基丙烯酸三氟乙酯-二乙烯基苯）p（tfema-dvb）材料，制备的含氟聚合物具有良好的疏水性和耐酸碱腐蚀性，可以迅速从水表面或底部吸附有机油类，以上内容表明含氟聚合物在清理溢油方面显示了巨大潜力。为此，专利技术人将含氟聚合物引入交联体系中，并对交联产物的热稳定性、吸油性能进行深入研究，以寻求性能优异的吸油树脂进而满足含油污水处理的实际需求。
3、为了实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：
4、根据本专利技术实施例的第一方面，本专利技术提供一种物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，所述方法包括如下步骤：
5、（1）苯乙烯、二乙烯苯在致孔剂、引发剂、稳定剂、去离子水存在下进行悬浮聚合，得到骨架树脂；
6、（2）全氟烷基醇、烷基烯酸酯在碱性催化剂、有机溶剂存在下进行聚合反应，得到氟化改性单体，所述氟化改性单体在引发剂存在下进行自由基聚合，得到线性含氟烷基烯酸酯聚合物；
7、（3）将骨架树脂与线性含氟烷基烯酸酯聚合物分别进行溶胀，在引发剂存在下进行聚合反应，得到所述高吸油树脂。
8、本专利技术将氟化改性的线性烷基烯酸酯聚合物以物理交联的形式引入化学交联的骨架树脂中，得到物理-化学复合交联高吸油树脂材料。引入物理交联，可改善单一化学交联的分子链的空间位阻大，协调“吸附-保油-脱附”的功能关系，将改性后的柔性大分子链作为物理交联剂引入骨架树脂，可得到一种既是高交联度又是低交联密度的松散三维分子网结构，提高树脂吸油倍率和吸放油可逆性，另外，烷基烯酸酯经氟化改性后聚合生成线性含氟烷基烯酸酯聚合物，改性后聚合物的疏水性、热稳定性得到提升，溶胀进入骨架树脂后，高吸油树脂的热稳定性，吸油速率、保油、脱附性能均得到优化。与传统除油树脂相比，本专利技术制备的物理-化学复合交联高吸油树脂在热稳定性，吸油速率、保油、脱附性能均得到优化，可在酸性、弱酸性、中性条件下吸附去除溶解油，适宜ph宽泛；对出水含油<1mg/l的深度除油效果显著；无杂质引入；可根据吸附情况、现场实际要求，选择合适的洗脱剂；树脂易再生，使用寿命长；具有极大的推广应用价值。
9、进一步地，步骤（1）中，所述骨架树脂的制备方法包括：
10、苯乙烯100份、二乙烯苯12~36份、致孔剂0~15份和引发剂0.05~0.8份混合均匀，得到油相；
11、稳定剂1~5份溶于去离子水50~230份中，得到水相；
12、所述油相与水相混合后，在搅拌条件下升温至40℃~60℃，保温2h~4h，继续升温至60℃~85℃，保温0.5h~3h，得到略带黄色的球状颗粒，经洗涤，干燥，得到所述骨架树脂。
13、进一步地，所述致孔剂为二氯乙烷、甲苯、异辛烷、正庚烷、正己烷、异戊醇或液体石蜡，作为优选，所述致孔剂由甲苯、异辛烷或异戊醇中的任一种与液体石蜡按体积比3∶1组成；
14、所述引发剂为油溶性引发剂，可以理解的是，油溶性引发剂包括有机过氧化物引发剂：如过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基等；偶氮类引发剂：如偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈，作为优选，所述油溶性引发剂为偶氮二异丁腈、叔丁基过氧化氢或过氧化苯甲酰；
15、所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮、明胶、十六烷基三甲基溴化铵或聚乙烯基乙醚，作为优选，所述稳定剂为聚乙烯吡咯烷酮或十六烷基三甲基溴化铵。
16、进一步地，在一些具体的实施例中，所述洗涤的步骤为：使用有机溶剂、去离子水进行离心洗涤，其中，所述有机溶剂为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇等。所述干燥的条件为：40℃~60℃真空干燥4h~12h。
17、进一步地，步骤（2）中，所述线性含氟烷基烯酸酯聚合物的制备方法包括：
18、向有机溶剂中加入摩尔比为1：0.4~1：0.01~0.1的全氟烷基醇、烷基烯酸酯和碱性催化剂，于50℃~110℃搅拌4h~8h，冷却至室温，洗涤，除水本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述骨架树脂的制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述线性含氟烷基烯酸酯聚合物的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求1所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，所述高吸油树脂的制备方法包括：
7.根据权利要求6所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，
8.一种物理-化学复合交联高吸油树脂，其特征在于，其由权利要求1-7中任一项所述的方法制成。
9.权利要求8所述的物理-化学复合交联高吸油树脂在含油废水或料液除油处理中的应用。
10.一种含
...【技术特征摘要】
1.一种物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，所述骨架树脂的制备方法包括：
3.根据权利要求2所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，所述线性含氟烷基烯酸酯聚合物的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述的物理-化学复合交联高吸油树脂的制备方...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄晶晶，刘晨明，李金涛，李雅，陶莉，王启伟，
申请(专利权)人：北京中科康仑环境科技研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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