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一种快速吸附油品类高吸油树脂及其制备方法与流程

泰然健康网
2025-09-17 09:48

1.本发明涉及快速吸附柴油、汽油、煤油、有机溶剂等高吸油树脂的合成制备方法，属于吸附型功能材料技术领域。

背景技术：

2.随着社会的不断进步，人们对石油化工产品的用量逐渐增加，但是由于技术和管理的落后等原因，大量未经处理的含油废水直接排放，而且含油废水的来源很广，石油化行业再生产运输过程中造成的泄露，油轮事故，机械制造以及食品加工过程都会产生含油废水。其直接进入水体，会在水面上形成油膜，隔绝空气使大量水生生物因缺氧而死，直接进入土壤会渗入土壤的间隙中，造成水分、养料等难以渗入，对农作物的生长造成严重的危害。因此对含油废水的处理十分的重要，目前对含油废水的处理主要是化学沉降、燃烧，生物降解等，虽然这些方法可以处理含油废水，但是对资源造成了极大的浪费，因此人们都在积极的寻找更加好的方式处理含油废水，人们通过研究发现丙烯酸类的吸油树脂具有高效、耐用、易清洁等特点，是处理含油废水的最佳材料。
3.虽然现在市面上的吸油树脂具有良好的吸油倍率，但是吸油速率过慢，尤其是应对突发的石油、柴油等粘度大、分子链长的油污泄漏时，不能在第一时间内对油污进行快速吸附，阻止油污的进一步扩散，因此吸油速率是目前提高吸油树脂性能急需改进的一个方面。

技术实现要素：

4.本发明设计提供了一种针对石油、柴油等粘度较大的油品吸附速率慢的问题，设计了一种吸油速率快的吸油树脂，具有吸油速率高、饱和吸油倍率高等优点，能够实现对油污泄漏快速处理。
5.本发明的第一方面提供一种快速吸附油品类高吸油树脂，包括：按照质量比甲基丙烯酸长链烷基酯∶丙烯酸丁酯(ba)∶苯乙烯(st)为10～14∶1∶1、引发剂、分散剂和交联剂。
6.本发明所述的快速吸附油品类高吸油树脂，其中丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯等的两种或几种。
7.本发明所述的快速吸附油品类高吸油树脂，所述引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰，其质量比相对于单体总质量为1％～2.5％。
8.本发明所述的快速吸附油品类高吸油树脂，所述交联剂选自二甲基丙烯酸、1，4-丁二醇酯或二乙烯基苯，其质量比相对于单体总质量为0.5％～1.5％。
9.本发明所述的快速吸附油品类高吸油树脂，所用的水为去离子水，油水比为1∶2～1∶7。
10.本发明所述的快速吸附油品类高吸油树脂，所述分散剂为聚乙烯醇或纤维素醚或聚吡络烷酮，其质量比相对于单体总质量为o.5％～1％。
11.本发明的另一方面提供一种快速吸附油品类高吸油树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
12.(1)按质量比(10～14∶1∶1)称取甲基丙烯酸长链烷基酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯于1l烧杯中，称取占混合单体质量总量0.5％～1.5％的交联剂(二甲基丙烯酸、1，4-丁二醇酯或二乙烯基苯)于烧杯中，搅拌20～30min，混合均匀，制得单体混合液；
13.(2)配置质量分数为5％的分散剂(聚乙烯醇或纤维素醚或聚吡络烷酮)水溶液；
14.(3)称取适量分散剂水溶液(分散剂溶质用量占混合单体质量总量0.5％～1％)于5l反应瓶中，开启搅拌，转速为250r/min，水浴升温至40℃；
15.(4)将单体混合液缓慢滴加于5l反应瓶内，使反应瓶内体系呈现乳白色膏状，滴加完毕后加入适量去离子水，使得体系油水比为1∶2～1∶7；将转速调为350r/min，通高纯氩气20min除去反应瓶中的氧气，同时升高水浴温度，使反应瓶内温度升至75℃；
16.(5)待反应瓶内温度稳定在75℃时，将占混合单体质量总量1％～2.5％的引发剂(偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰)加入5l反应瓶中，聚合反应开始计时，反应时间为8小时；
17.(6)停止加热，通过降低水浴温度使反应瓶内温度降至30℃以下，出料，反应产物用400目网筛过滤，反复用乙醇和去离子水交替洗涤，去除引发剂残基、残余单体和分散剂，之后转移至真空烘箱内抽真空室温干燥24小时，最终得到白色固体颗粒状高吸油树脂。
18.通过本发明制备的高吸油树脂，是能够快速吸附石油、柴油等粘度较大的油品，具有吸油速率高、饱和吸油倍率高等优点，能够实现对油污泄漏快速处理。因此，本发明尤其应对突发的石油、柴油等粘度大、分子链长的油污泄漏时，特别是在海上漏油处理等方面，能在第一时间内对油污进行快速吸附，阻止油污的进一步扩散。
具体实施方式
19.以下通过实施例对本发明进行具体说明，有必要在此指出的是以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，如果该领域的技术熟练人员根据上述发明内容对本发明作出一些非本质的改进和调整，仍属于本发明范围。
20.在本发明中，一种快速吸附油品类高吸油树脂，按照质量比甲基丙烯酸长链烷基酯∶丙烯酸丁酯(ba)∶苯乙烯(st)为10～14∶1∶1，引发剂1％～2.5％，油水比为1∶2～1∶7，分散剂0.5％～1％，交联剂0.5％～1.5％。
21.在本发明中，所述丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸十八酯、甲基丙烯酸十六酯、甲基丙烯酸十四酯、甲基丙烯酸十二酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯等的两种或几种；优选选自所述丙烯酸酯单体选自甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、苯乙烯中两种以上。
22.在本发明中，引发剂选自偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰；交联剂选自二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯或二乙烯基苯。
23.在本发明中，所用的水为去离子水，分散剂为聚乙烯醇或纤维素醚或聚吡络烷酮。本发明中，配置质量分数为5％的分散剂水溶液，作为分散剂选自聚乙烯醇或纤维素醚或聚吡络烷酮，其中，优选使用聚乙烯醇或纤维素醚作为分散剂。
24.本发明的高吸油树脂的合成步骤：(1)按质量比(10～14∶1∶1)称取甲基丙烯酸长
链烷基酯、丙烯酸丁酯、苯乙烯于1l烧杯中，称取占混合单体质量总量0.5％～1.5％的交联剂(二甲基丙烯酸-1，4-丁二醇酯或二乙烯基苯)于烧杯中，搅拌20～30min，混合均匀，制得单体混合液。(2)配置质量分数为5％的分散剂(聚乙烯醇或纤维素醚或聚吡络烷酮)水溶液。(3)称取适量分散剂水溶液(分散剂溶质用量占混合单体质量总量0.5％～1％)于5l反应瓶中，开启搅拌，转速为250r/min，水浴升温至40℃。(4)将单体混合液缓慢滴加于5l反应瓶内，使反应瓶内体系呈现乳白色膏状，滴加完毕后加入适量去离子水，使得体系油水比为1∶2～1∶7；将转速调为350r/min，通高纯氩气20min除去反应瓶中的氧气，同时升高水浴温度，使反应瓶内温度升至75℃。(5)待反应瓶内温度稳定在75℃时，将占混合单体质量总量1％～2.5％的引发剂(偶氮二异丁腈或过氧化二苯甲酰)加入5l反应瓶中，聚合反应开始计时，反应时间为8小时。(6)停止加热，通过降低水浴温度使反应瓶内温度降至30℃以下，出料，反应产物用400目网筛过滤，反复用乙醇和去离子水交替洗涤，去除引发剂残基、残余单体和分散剂，之后转移至真空烘箱内抽真空室温干燥24小时，最终得到白色固体颗粒状高吸油树脂。
25.实施例1
26.按比例称取甲基丙烯酸十六烷基酯300g、丙烯酸丁酯30g、苯乙烯30g、二乙烯基苯0.54g于1l烧杯中搅拌20～30min，得到单体混合液；然后称取72g聚乙烯醇水溶液(质量浓度5％)于5l反应釜中，开启机械搅拌，转速为250r/min，水浴升温至40℃；将单体混合液缓慢滴加于5l反应瓶内，使反应瓶内体系呈现乳白色膏状；滴加完毕后加入2.52kg去离子水，通高纯氩气20min除氧，升温至75℃；加入7.2g过氧化二苯甲酰引发剂，开始反应，反应时间为8小时；停止加热，通过降低水浴温度使反应瓶内温度降至30℃以下，出料；反应产物用400目网筛过滤，反复用乙醇和去离子水交替洗涤；之后转移至真空烘箱内抽真空室温干燥24小时，得到干燥的白色固体颗粒状高吸油树脂。
27.实施例2
28.按比例称取甲基丙烯酸十八烷基酯300g、丙烯酸丁酯30g、苯乙烯30g、二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯0.72g于1l烧杯中搅拌20～30min，得到单体混合液；然后称取72g纤维素醚水溶液(质量浓度5％)于5l反应釜中，开启机械搅拌，转速为250r/min，水浴升温至40℃；将单体混合液缓慢滴加于5l反应瓶内，使反应瓶内体系呈现乳白色膏状；滴加完毕后加入1.8kg去离子水，通高纯氩气20min除氧，升温至75℃；加入7.2g偶氮二异丁腈引发剂，开始反应，反应时间为8小时；停止加热，通过降低水浴温度使反应瓶内温度降至30℃以下，出料；反应产物用400目网筛过滤，反复用乙醇和去离子水交替洗涤；之后转移至真空烘箱内抽真空室温干燥24小时，得到干燥的白色固体颗粒状高吸油树脂。
29.表1：高吸油树脂对柴油、汽油、煤油的吸附速率性能表
[0030][0031]
由表1所示，本发明使用甲基丙烯酸长链烷基酯、丙烯酸丁酯(ba)、苯乙烯(st)混合单体混合物、以二乙烯基苯或二甲基丙烯酸1，4-丁二醇酯为交联剂，进行共聚合，合成得到的吸油树脂对柴油、汽油、煤油的吸油速率明显高，即，3～10分钟内可达到整体吸油率的60％～80％以上。本发明制得的聚丙烯酸酯类高吸油酯类具有优异的吸油性能及吸油速率。因此，本发明尤其应对突发的石油、柴油等粘度大、分子链长的油污泄漏时，能在第一时间内对油污进行快速吸附，阻止油污的进一步扩散。
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表2：高吸油树脂对柴油、汽油、煤油的吸附保油率
[0033][0034]
如表2所述，通过本发明制备的高吸油树脂对柴油、汽油、煤油的吸附保油率均高达97％以上，特别适合是能够快速吸附石油、柴油等粘度较大的油品。
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通过实验表明本发明制备的吸油树脂对油品类吸附性能优异，可以满足油品泄露突发事故的处理。
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通过本发明制备的高吸油树脂，是能够快速吸附石油、柴油等粘度较大的油品，具有吸油速率高、饱和吸油倍率高等优点，能够实现对油污泄漏快速处理。因此，本发明尤其应对突发的石油、柴油等粘度大、分子链长的油污泄漏时，能在第一时间内对油污进行快速吸附，阻止油污的进一步扩散。
[0037]
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。