本发明专利技术涉及一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂及其制备方法和用途。所述吸油树脂以重量份数计，包括以下组分：柔性链段单体５０～９５份；刚性链段单体５～５０份；和占上述单体重量总和０．２～５ｗｔ％的交联剂，以及占上述单体重量总和１．５～４倍的溶剂。所述高吸油树脂采用γ射线引发，在室温溶液自由基聚合而成。该制备过程简单，反应条件易控，节省能耗，安全环保，更适合工业化生产。所制得的高吸油树脂具有纯度高、完全疏水性、应用范围广、吸油品类多、吸油倍率高、保油性能好、可回收再利用等优点，可广泛应用于吸收海面浮油，洒落油，工厂车床冷却乳化油以及工业生产、生活污水中的油品和有机物质。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及吸油材料及其制备方法和用途，具体涉及一种丙烯酸酯聚合物高吸油 树脂及其制备方法和用途。
技术介绍
高吸油树脂(High Oil-Absorbable Resin，简称HOAR)是一种具有适度交联三维 网络结构的聚合物，其吸油推动力是树脂的亲油基团和油分子之间的相互亲和力，吸油过 程是交联三维网络结构的溶胀伸展过程。这种树脂具有吸油能力强，保油性能好等优点，可 用于多种油品污染体系的治理。作为环保材料广泛应用于工业，农业，日常生活等领域。吸油材料的进展从材质上分有三种第一种吸油材料是利用棉花，海绵，粘土等多 孔材料依靠毛细管力吸附油品，属于物理吸附。这种吸油材料具有吸油倍率小，油水选择性 和保油性差等明显缺点。第二种吸油材料是利用合成的疏水性材料如聚乙烯，聚丙烯，聚对 苯二甲酸乙二醇酯等纤维，制备成一定物理形状的无纺布和网毡，其吸油倍率和油水选择 性有所提高，但保油性欠佳。第三种吸油材料是合成具有三维网络结构的高吸油树脂，通过 树脂中的亲油基团与油分子之间的范德华作用力吸油，尔后通过三维网络结构以范德华作 用力使油分子保存在溶胀的树脂中。范德华作用力属于弱相互作用，油品可以通过物理方 法加以回收，而吸油树脂则可以重复使用，为此该种吸油材料成为研究的热点。最早的吸油树脂是由美国道化学公司研制成功的，其聚合单体为苯乙烯，以二乙 烯基苯为交联剂。1973年，日本三井石油化学公司以甲基丙烯酸烷基酯为聚合单体合成出 聚丙烯酸酯类吸油树脂。尔后，美国、日本和其他国家都大力投入研究高性能吸油树脂。例 如Yoshiyuki Hozumi等在美国专利US 5641847中公开了以烷基链为10 16个碳的(甲 基)丙烯酸烷基酯为聚合单体，以乙二醇二甲基丙烯酸酯等双键单体为交联剂合成高吸油 性树脂，并测试其在各种油品中的吸油效果。Toru Inaok等在美国专利US 5688843中公开 了以(甲基)丙烯酸烷基酯以及(甲基)丙烯酸芳基酯为聚合单体，以双官能团单体为交 联剂制备高吸油性树脂，合成树脂对煤油，甲苯的吸油率分别达到25g/g，43. 5g/g，保油率 在82. 6% 92. 0%之间。中国专利CN 1442438A公开了一种以丙烯酸酯为单体，以乙二醇 二丙烯酸酯类为交联剂，以明胶，纤维素为分散剂，以活性磷酸钙为助分散剂，偶氮类或有 机过氧化物为引发剂，采用悬浮聚合合成粒径在0.3 2. Omm的高吸油性树脂粒子，其最大 吸油倍率为37倍。中国专利CN 1757658A公开了一种以苯乙烯和长链烯烃为聚合单体的 高吸油树脂的制备方法，其对甲苯和氯仿的最大吸油倍率分为16. 5g/g和36. 7g/g。周美华等以4-特丁基苯乙烯和三元乙丙橡胶进行接枝共聚，合成了高吸油树 脂，同时以PE(聚乙烯)，PP(聚丙烯)，PET(对苯二甲酸乙二醇酯)无纺布对树脂进行加 强，其吸油率在 6. 2 24. 4g/g [High oil-absorptive composites based on4_tert_b utylstyrene-EPDM-divinylbenzene graft polymer, Polymer International,2001. 50 1193-1120。曹爱丽等采用乳液聚合方法，合成低交联度的吸油树脂，对苯、三氯甲烷、四氢 呋喃吸油率(g/g)分别为27. 86,24. 84,23. 9丙烯酸系高吸油树脂的合成及性能研究，高分子材料与工程，1999(15)，38-40。孙晓然等人以苯乙烯与一系列甲基丙烯酸长链酯进行 悬浮聚合，合成树脂对二甲苯、三氯甲烷、煤油的吸油率(g/g)分别为25. 20,19. 80,22.5, 并且机械强度高的高吸油树脂丙烯酸酯_苯乙烯共聚物高吸油树脂的合成与性能，塑料 工业，2003. 31 (7)，7-8。综合分析以上报道，他们采用的引发方式为化学引发剂分解成活性自由基引发聚 合。采用的自由基聚合方法绝大多数是悬浮聚合和少数乳液聚合，该两种聚合方法体系分 别要加入水溶性大分子化合物、表面活性剂，加之悬浮聚合难控制的凝聚现象等情况，因而 导致出现合成树脂的纯度、性能、应用范围和生产工艺难控制等方面的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题之一在于提供一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂，其具 有纯度高、完全疏水性等优点。本专利技术所要解决的技术问题之二在于提供一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂的制 备方法，通过实验优化筛选出适合工业化生产的最佳工艺参数，为工业化生产提供依据。其 中聚合方法是采用辐射化学Y射线引发溶液自由基聚合。本专利技术所要解决的技术问题之三在于提供一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂的用 途，即其可以用于吸收多种类油品和有机溶剂，包括水面浮油，洒落油，工厂车床冷却乳化 油以及工业生产、生活污水中的油品和有机物质等。所述的丙烯酸酯聚合物高吸油树脂，以重量份数计，包括以下组分柔性链段单体50 95份；刚性链段单体5 50份；占上述单体重量总和0. 2 5wt%的交联剂，以及占上述单体重量总和1. 5 4倍 的溶剂。所述柔性链段单体选自丙烯酸碳2 8的酯类和甲基丙烯酸碳8 12的酯类。 例如丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸异辛 酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸十二酯中的一种或多种。所述刚性链段单体选自甲基丙烯酸碳1 6的酯类和玻璃化温度在0°C以上，且 与上述柔性链段单体具有适合竞聚率的含有活性双键的单体。例如甲基丙烯酸甲酯、甲基 丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁 酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸异冰片酯、醋酸 乙烯酯、丙烯睛、叔丁基苯乙烯、苯乙烯中的一种或多种。所述交联剂为双官能团单体交联剂，可以选自乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙 烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二 甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丙烯酸酯、二乙烯基苯中的一种。所述溶剂为非活性烷烃、芳烃，或它们的混合物，可以选自正庚烷、异庚烷、正辛 烷、环己烷、石油醚、苯、甲苯、二甲苯等。所述的丙烯酸酯聚合物高吸油树脂采用溶液自由基聚合方法，经Y射线引发聚合而成。具体包括以下步骤①按配方进行配料，加入到带有搅拌、回流冷凝、控温、通氮气并能揭开上盖的反 应装置中；搅拌或超声使单体、交联剂及溶剂混合均勻，通氮气排氧。②将上述装置放入辐射源，控制设定的辐照吸收剂量率和吸收剂量，待溶液粘度 变大，变低速搅拌或停止搅拌；即得透明凝胶状丙烯酸酯聚合物，将该聚合物密封，在低温 避光条件下保存备用。③将上述凝胶干燥至恒重，同时回收溶剂，即得所述丙烯酸酯聚合物高吸油树脂。 其中，上述制备方法中，所述辐射源为放射性核素钴60辐射源或铯137辐射源，所 述辐射源由经电离辐射产生高能电磁波Y射线引发聚合。所述辐照吸收剂量率为10 150Gy/min，吸收剂量为1. 5 70kGy。所述凝胶状聚合物干燥可以通过电热、真空、远红外、微波或冷冻等方式脱除溶 剂，同时回收溶剂。本专利技术的丙烯酸酯聚合物高吸油树脂的应用及其其技术指标、测试计算方法具体本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分：柔性链段单体 ５０～９５份；刚性链段单体 ５～５０份；和占上述单体重量总和０．２～５ｗｔ％的双官能团单体交联剂，以及占上述单体重量总和１．５～４倍的溶剂。
【技术特征摘要】
一种丙烯酸酯聚合物高吸油树脂，其特征在于，以重量份数计，包括以下组分柔性链段单体50～95份；刚性链段单体5～50份；和占上述单体重量总和0.2～5wt％的双官能团单体交联剂，以及占上述单体重量总和1.5～4倍的溶剂。2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯聚合物高吸油树脂，其特征在于，所述柔性链段单 体选自丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸 异辛酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸正十二酯；所述刚性链段单体选自甲基丙 烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲 基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸 异冰片酯、醋酸乙烯酯、丙烯睛、叔丁基苯乙烯、苯乙烯。3.根据权利要求1所述的高吸油树脂，其特征在于，所述双官能团单体交联剂选自乙 二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙 二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、邻苯二甲酸二丙烯酸 酯、二乙烯基苯。4.根据权利要求1所述的高吸油树脂，其特征在于，所述溶剂选自正庚烷、异庚烷、正 辛烷、环己烷、石油醚、苯、甲苯、二甲苯。5.权利要求1所述的丙烯酸酯聚合...
【专利技术属性】
技术研发人员：方月娥，何向阳，唐钢，
申请(专利权)人：上海闰铭精密技术有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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