高吸油树脂材料的研究进展

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1、高吸油树脂材料的研究进展班级：姓名：学号：成绩：摘　要　介绍了高吸油树脂的分类和性能。系统阐述了高吸油树脂的合成方法，讨论了单体，引发剂，交联剂和分散剂对高吸油树脂吸油性能的影响，并对未来的发展趋势进行了展望。关键词　高吸油树脂，功能高分子材料，合成前言高吸油树脂作为一种新型的功能高分子材料具有吸油种类多、吸油速率快、吸油倍率高、吸油而不吸水等特点，拥有广阔的应用前景，其开发与研制越来越受到人们的重视。1　吸油材料的分类吸油材料根据其材料来源可分为有机和无机两类，而根据吸油机理的不同又可分为吸藏型、凝固型(凝胶化型)和自溶胀型[1]。高吸油性树脂又

2、可根据合成单体分为两大类[2]：一是丙烯酸酯类树脂。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯是常见合成单体，原料易得且聚合工艺较为成熟，可选用的酯以8个碳以上的烷基酯[3～5]为主，还有壬基酚酯以及2-萘基酯[6]等。为了改进材料的内部结构，也常用丙烯酸乙酯或丁酯作为共聚单体。另一类是烯烃类树脂。烯烃分子内不含极性基团，该类树脂对各种油品的亲和性能更加优越。尤其是长碳链烯烃对各种油品均有很好的吸收能力，成为国外研究的新热点。吸油材料的分类及特性见表1。吸油速率与保油能力是高吸油树脂重要性能指标。其吸油速率一般较慢，且依赖于油的粘度、单位重量树脂的表面积、树脂的形态、

3、温度等因素。例如，粒径数百微米的粒状树脂吸收高黏度油时约需10h才能饱和，而吸低黏度油10min就可以了。温度对吸油速度影响很大，温度升高，油的扩散速度增加，吸油速度加快，反之亦然。表1　高吸油树脂的分类及特性52　高吸油树脂的合成及研究进展高吸油树脂是以亲油类单体通过交联剂经适度交联而合成的低交联聚合物，常见的高吸油树脂主要有丙烯酸酯类树脂和烯烃类树脂两大类。丙烯酸酯类树脂是以丙烯酸酯类单体聚合得到的高吸油树脂，亲油基(酯基)和油分子的相互亲合作用而吸油是该类吸油树脂的设计依据。酯基链越长则亲油能力越强。朱秀林等[3,7]以甲基丙烯酸十二酯与甲基

4、丙烯酸丁酯为单体，或用甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸乙酯代替甲基丙烯酸丁酯，并以二丙烯酸1,4-丁二醇酯或二丙烯酸1,6-5己二酯为交联剂，BPO为引发剂，水为分散相，通过悬浮聚合制备的高吸油性树脂，可吸收其自身重量11倍左右的煤油、16倍左右的苯。蒋必彪等[5]以丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸丁酯为单体、二丙烯酸1,4-丁二醇酯为交联剂、BPO为引发剂，采用悬浮聚合法制得了内部具有小孔、外形呈蓬松状的粒状吸油树脂，可吸收其自身重量10.2倍的煤油、18.8倍的苯。日本三井油化学工业公司[8,9]用甲基丙烯酸单体与二乙烯基苯交联，得到溶解度在8.9

5、g以上的交联聚合物，是一种极性的树脂。日本村上公司[10]的产品是用三异丙苯基过氧化物交联的醋酸乙烯-氯乙烯共聚体，也是一种极性树脂；日本触媒化学工业公司采用丙烯酸类单体为原料，制得侧链上有长链烷基的丙烯酸酯低交联聚合物，是一种中等极性树脂。烯烃类树脂不含极性基团，对油品的亲合性能更加优越，尤其是长碳链烯烃对各种油品均有很好的吸收能力，已成为国内外研究的新热点。美国道康公司[11]通过烷基苯乙烯与二乙烯基苯聚合得到的交联聚合物，是一种非极性的高吸油性树脂。通过叔丁基苯乙烯与二乙烯基苯在聚异丁烯基材中共聚，α-烯烃和顺丁烯二酸共聚以及其羧基的功能化修

6、饰，或加入带有反应性基团的树脂加热而形成交联聚合皆可得到高吸油性树脂，但因高碳烯烃来源较少故还处在研发阶段。另外，通过纤维素的改性也可以制备高吸油树脂。马希晨等[12]以甲苯为溶剂、对甲苯磺酸作催化剂，通过纤维素和癸二酸反应合成了吸油树脂。借助正交试验，发现纤维素和癸二酸投料比为1∶8及反应8h，则为制备纤维素交联癸二酸正丁酯的最佳条件。所得吸油树脂吸油后不易滴淌，为包藏型高吸油树脂。孙晓峰等[13]利用稻草纤维为主要原料与乙酸酐发生酯化反应，生成了一种纤维素酯类的高效吸油材料。3　影响高吸油性树脂性能的因素3.1　单体的影响首先，单体的极性直接影

7、响着树脂对油品亲和力的大小，对树脂的吸油率起着决定性的作用。当树脂与油品的溶度参数[3]相近时，树脂达到最大吸油率。就丙烯酸酯类树脂而言，一般说来，单体的碳链越长则对非极性油品的吸收性能越好。但也有文献指出若酯基的链越长，吸油率也将下降，这与树脂的有效网络容积有关。其次，单体的空间结构决定了树脂的内部微孔的数量和大小，对油品选择性有很大的影响。一般来说，选择多支链的单体可有效地提高树脂内微孔的数量，但它对聚合性能的影响也不可忽视，需综合考虑。最后，选用适当的共聚单体也可改进树脂的亲和性能及内部结构，是改善树脂性能的有效手段。3.2　交联剂的影响高吸

8、油性树脂中最常见的是化学交联。选用的交联剂以含2个不饱和键以上的烷烃，芳烃或丙烯酸酯类为主。交联剂的用量对树脂性能有很大影