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1、2010年12月材料开发与应用77文章编号:10031545(2010)06007704高吸油性树脂的研究进展121魏徵,王源升,余红伟(1海军工程大学理学院化学与材料系,湖北武汉430033;2四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610064)摘要:高吸油树脂是一种与传统吸油材料不同的新型功能高分子材料。综述了高吸油树脂国内外研究现状,主要介绍了高吸油树脂的吸油机理、主要合成和制备方法,概述了单体、引发剂、交联剂和分散剂对高吸油树脂吸油性能的影响,并对高吸油树脂的应用进行了总结
2、。关键词:高吸油树脂吸油机理合成+中图分类号:TQ32243文献标识码:A高吸油树脂是一种新型的功能高分子材料,溶液,在过氧化物等作用下,制得高吸油性树脂。它是一种由亲油性单体制得的低交联度聚合物,东洋公司采用烯烃和顺丁烯二酸的共聚物,加具有三维网状结构。这种树脂吸油速率快,保油热活化得到三维交联吸油性树脂。日本的三洋能力强,具有较好的耐寒性和耐热性,不易老化,化工成功开发了丙烯酸系交联共聚物和聚氨酯[6]高吸油树脂可以用做芳香剂、杀虫剂,也可以用泡沫复合形成的高吸油性树脂。做纸张添加剂、橡胶油性改性剂,对于解决
3、油污国内研究高吸油性树脂起步较晚,但有一定排放问题,特别是海上航运造成的大规模泄露事研究成果。目前,浙江大学、兰州大学和天津理[1]故,更加显现出重要作用。工大学等单位进行了部分研究和实验。近年来,国内各种研究机构在这方面的研究也取得了重1国内外研究现状大进展。如大连理工大学及中国石油兰州石化公司石油化工研究院开发的自溶胀高吸油性树[7]国外对高吸油树脂的研究始于上世纪60年脂,达到了商品化要求。随着国民经济迅速发[2]代,美国的DowChemicalCo在1966年开始研展。高吸油性树脂的需求量将大增。是一种极究高吸油性
4、树脂并申请了专利。他们以烷基乙具开发前景的材料。烯为单体,经二乙烯苯交联制得一种非极性的高[3]吸油性树脂。其后,日本三井石化和日本触媒2高吸油树脂的吸油机理[4]化学工业公司在1973年和1990年分别采用了另外一种方法,这种方法以烷基苯乙烯、甲基高吸油性树脂吸油是靠其亲油基和油分子[8]丙烯酸长链烷基酯(其烷基链有2~20个碳原间产生的范德华力来吸油的。当将高吸油性子)为单体,采用二乙烯基苯、乙二醇二丙烯酸甲树脂投入油中时,由于初始油分子进入较少,并酯、二甲基丙烯酸甘醇酯等双烯单体为交联剂,不足以使高分子链段伸展开,仍
5、处于卷曲缠绕状用悬浮聚合法首先在较低温度下聚合一段时间,态,此时为分子扩散控制。当油分子进入足够多然后升温,再继续聚合一段时间而后得到聚合时,溶剂化作用足够强链段伸展开来,网络中只[5]物。1989年日本东京大学的村上谦吉则是研有共价键结合的交联点存在,此时才开始为Flo[9,10]究含有全氯乙烯、三氯乙烷等氯代烃的废水处理ryHuggins方程控制,由热力学不平衡态向平时,用电子束或放射线照射含有交联剂的高分子衡态方向移动。当高分子被油分子充分溶胀,又收稿日期:2010-06-28作者简介:魏徴,1981年生,男,硕士
6、,主要从事高分子材料研究。E-mai:lzhengweihjgc@163.com。78材料开发与应用2010年12月由高分子弹性力学模型可知,高分子链伸展到一定程度,会缓慢回缩,即存在弹性回缩力,最终达4影响高吸油树脂吸油性能的因素[9]到热力学平衡。41单体单体是树脂的重要组成部分,选择合适的单3高吸油性树脂的合成体至关重要。首先,单体的极性直接决定了树脂[22]的吸油率。因为单体的极性影响了油品对树根据聚合单体的不同,高吸油树脂的合成可[23]脂的亲和力大小。当树脂与油品的溶度参数以分为三类:相
7、近时,树脂达到最大吸油率。就丙烯酸酯类树一是丙烯酸酯类高吸油树脂。这类高吸油脂而言,一般说来,单体的碳链越长则对非极性[24,25]树脂单体来源广泛,聚合工艺也比较成熟。目前油品的吸收性能越好。但也有文献指出,若[11]是国内主要研究的方向。所用的单体已见报酯基的链越长。吸油率也将下降,这是因为吸油道的单体有丙烯酸酯类(甲酯、丁酯、异丁酯、辛率与树脂的有效网络容积有关,当脂基链过长,[11~13]酯、十四酯)及甲基丙烯酸酯类(甲酯、丁网络结构中有效容积过低,能容纳的油分子量就[10,26]酯、异丁酯、正辛酯、异辛酯、十二酯、
8、十四酯、十低。碳原子数在1216的吸油能力达到最[14~18]大[27]。其次,单体的空间结构决定了树脂内部六酯、十八酯)等等。文献[9]指出以丙烯[28]微孔的数量和大小,影响了树脂吸油能力。酸酯2乙基乙酯和甲基丙烯酸丁酯为单体,以二支链越多的单体微孔数愈多。相同碳原子数的丙烯酸
