一种具有重金属吸附性能的改性聚丙烯腈纤维及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种具有重金属吸附性能的改性聚丙烯腈纤维及其制备方法，丙烯腈、羧酸类单体、第三单体、引发剂和链转移剂在酸性条件下加热，通过水相沉淀聚合制备聚丙烯腈共聚物，通过纺丝工艺制备得到聚丙烯腈纤维；将纤维置于羧基活化溶液中，进行活化反应，再置于多氨基化合物反应溶液中，进行接枝反应。在纤维表面引入多氨基化合物，利用氨基基团的配合能力来提高其对重金属的吸附性能，成功制备出吸附性能优异的聚丙烯腈纤维。本发明专利技术通过直接聚合制备了含羧基的聚丙烯腈共聚物，为后续改性提供了基体材料，通过接枝改性赋予纤维吸附性能的同时，保留了优异的力学性能和耐候性质，满足了市场对吸附型功能纤维的需求，拥有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及环保材料，特别涉及一种具有重金属吸附性能的改性聚丙烯腈纤维及其制备方法。

技术介绍

1、水是人类赖以生存的珍贵资源，但随着近年来工业的发展，水体污染问题越来越严重，已成为不容忽视的全球问题。伴随着各行各业的迅速发展，产生的有毒有害废水逐年增多，其中常见的水体污染包括重金属和类金属污染、有机化合物污染等。然而由于缺乏环保意识和缺少相应的处理手段，部分有害废水被直接排放到自然环境中，对生态环境造成严重的破坏，同时危害人类的身体健康。所以，如何高效、环保、经济地处理水体污染问题是当下研究的热点。

2、有机吸附剂因其重金属吸附速率快、合成原料价廉易得、制备成本低，是目前被认为最可能产业化应用的功能材料。聚丙烯腈纤维是指以85％以上丙烯腈和其他单体聚合制备得到的纤维，又叫做腈纶，有着“人造羊毛”的美誉。因为聚丙烯腈链上存在大量的-ch2基、-ch基、-cn基等基团，这赋予了聚丙烯腈纤维优异的拉伸强度、柔韧性以及耐候性质。但聚丙烯腈存在大量强极性腈基，同时也导致其分子链间相互作用强、吸水性吸湿性能较差、静电作用强，严重限制其广泛的应用。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有重金属吸附性能的改性聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，羧酸类单体选自丙烯酸、衣康酸、马来酸中至少一种；引发剂由氧化剂和还原剂混合而成，选自过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发体系、氯酸钠-亚硫酸氢钠引发体系、氯酸钠-焦亚硫酸钠引发体系和过硫酸铵-焦亚硫酸钠引发体系中的任意一种；链转移剂选自N,N-二乙基羟胺、异丙醇和硫醇中至少一种；水相沉淀聚合的原料混合物中，总单体浓度为10～40％，其中丙烯腈占总单体质量的85～98％，羧酸类单体占总单体质量的1～10％，第三单体占总单体质量的0～0.5％，链转移剂占总单体质量的0.1～5％；所...

【技术特征摘要】

1.一种具有重金属吸附性能的改性聚丙烯腈纤维的制备方法，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，羧酸类单体选自丙烯酸、衣康酸、马来酸中至少一种；引发剂由氧化剂和还原剂混合而成，选自过硫酸钾-亚硫酸氢钠引发体系、氯酸钠-亚硫酸氢钠引发体系、氯酸钠-焦亚硫酸钠引发体系和过硫酸铵-焦亚硫酸钠引发体系中的任意一种；链转移剂选自n,n-二乙基羟胺、异丙醇和硫醇中至少一种；水相沉淀聚合的原料混合物中，总单体浓度为10～40％，其中丙烯腈占总单体质量的85～98％，羧酸类单体占总单体质量的1～10％，第三单体占总单体质量的0～0.5％，链转移剂占总单体质量的0.1～5％；所述步骤(1)中，引发剂中的氧化剂和还原剂的质量比为5：1～1：5，其中氧化剂的用量相对于总单体质量的0.1～5％。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，聚合反应温度为30～80℃；聚合反应过程中进行搅拌，搅拌速度为30～300r/min；聚合反应溶液的ph为1.5～4.5；聚合反应时间为0.5～6h。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，总单体浓度为15～20％，其中丙烯腈占总单体质量的90～92％，羧酸类单体占总单体质量的8～10％，第三单体占总单体质量的0～0.5％，链转移剂占总单体质量的2～5％；所述步骤(1)中，引发剂中的氧化剂和还原剂的质量比为1：1～1：3；氧化剂的用量相对于总单体质量的1～3％；所述步骤(1)中，聚合反应温度为50～65℃；聚合反应过程中进行搅拌，搅拌速度为200～300r/min；聚合反应溶液的ph为2.5～3.5；聚合反应时间为2～4h。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，纺丝工艺为静电纺丝工艺或湿法纺丝工艺；采...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨雪红，张超峰，田文寅，冯海峰，陶晨宇，周秉宸，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：