高吸油性树脂的合成

A. 高吸油树脂有哪些

本发明涉及一种含油废水处理用高吸油树脂及其制备方法，属于高吸油树脂技术领域。本发明采用悬浮聚合工艺，以甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、顺丁橡胶为原料，过氧化二苯甲酰为引发剂，双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯为交联剂，以二甲苯为致孔剂制备了高吸油性树脂。该吸油树脂对水面浮油(120#汽油等)的吸附量达到20‑30g/g树脂，而且具有较好的保油率。
权利要求书
1.一种含油废水处理用高吸油树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 20-25份
甲基丙烯酸十八酯 15-20份
苯乙烯 10-15份
顺丁橡胶 15-20份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.3-0.5份
过氧化二苯甲酰 1-3份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 5-10份
明胶 3-5份
氯化钠 10-15份
碳酸钙 5-10份
去离子水 500份。
2.根据权利要求1所述的一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至40-45℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在0.5-1h内升到70-75℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至90-95℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。
说明书
一种含油废水处理用高吸油树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种高吸油树脂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种含油废水处理用高吸油树脂及其制备方法，属于高吸油树脂技术领域。
背景技术
随着我国工业化生产的快速发展，包括含油或其他不溶性有机物污水的排放，油船、油罐车的泄漏，大型化工厂、化工原料仓库等化工原料集中贮存地事故的发生，给土壤、河流、海洋及事故发生地周边环境造成了严重的污染，成为日益严重的问题。而传统的吸油材料，如活性炭、黏土、天然纤维织物、聚丙烯纤维等不管是在吸油性能方面，还是在生产能力方面均满足不了油品等有机化合物泄漏事故、废油回收以及油污染环境治理的要求。
高吸油性树脂克服了传统吸油材料的缺点，能吸收各种不同的油性物质，特别适用于水面及其它各种固体表面浮油或溢油的吸附回收。同时，还可以用于含油废水的分离净化处理。该类高吸油树脂它具有一定的交联网络结构，较佳的韧性与弹性，还具有良好的刷热性、耐寒性、不易老化、吸油速度快等特点。其浮在水表面，且树脂只吸油不吸水，因此，特别适宜于水面浮油的回收。但是现在的吸油树脂存在保油率低的问题。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的吸油树脂保油率低的问题，提供一种含油废水处理用高吸油树脂，具有较高的保油率。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种含油废水处理用高吸油树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 20-25份
甲基丙烯酸十八酯 15-20份
苯乙烯 10-15份
顺丁橡胶 15-20份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.3-0.5份
过氧化二苯甲酰 1-3份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 5-10份
明胶 3-5份
氯化钠 10-15份
碳酸钙 5-10份
去离子水 500份。
一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至40-45℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在0.5-1h内升到70-75℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至90-95℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。
本发明带来的有益技术效果：
本发明采用悬浮聚合工艺，以甲基丙烯酸异辛酯、甲基丙烯酸十八酯、苯乙烯、顺丁橡胶为原料，过氧化二苯甲酰为引发剂，双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯为交联剂，以二甲苯为致孔剂制备了高吸油性树脂。该吸油树脂对水面浮油(120#汽油等)的吸附量达到20-30g/g树脂，而且具有较好的保油率。
具体实施方式
实施例1
一种含油废水处理用高吸油树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 20份
甲基丙烯酸十八酯 15份
苯乙烯 10份
顺丁橡胶 15份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.3份
过氧化二苯甲酰 1份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 5份
明胶 3份
氯化钠 10份
碳酸钙 5份
去离子水 500份。
实施例2
一种含油废水处理用高吸油树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 25份
甲基丙烯酸十八酯 20份
苯乙烯 15份
顺丁橡胶 20份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.5份
过氧化二苯甲酰 3份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 10份
明胶 5份
氯化钠 15份
碳酸钙 10份
去离子水 500份。
实施例3
一种含油废水处理用高吸油树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 22份
甲基丙烯酸十八酯 17份
苯乙烯 13份
顺丁橡胶 17份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.4份
过氧化二苯甲酰 2份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 7份
明胶 4份
氯化钠 13份
碳酸钙 7份
去离子水 500份。
实施例4
一种含油废水处理用高吸油树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
油相：
甲基丙烯酸异辛酯 21份
甲基丙烯酸十八酯 16份
苯乙烯 11份
顺丁橡胶 19份
交联剂双甲基丙烯酸(1,3)丁二醇酯 0.35份
过氧化二苯甲酰 2.5份
致孔剂二甲苯 40份
水相：
聚乙烯醇 9份
明胶 3.5份
氯化钠 12份
碳酸钙 8份
去离子水 500份。
实施例5
一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至40℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在0.5h内升到70℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至90℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。
实施例6
一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至45℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在1h内升到75℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至95℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。
实施例7
一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至42.5℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在0.75h内升到72.5℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至92.5℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。
实施例8
一种含油废水处理用高吸油树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、称取除了顺丁橡胶以外的油相原料于容器中充分混合均匀;将上述混合物加入一具塞三口瓶内;加入顺丁橡胶并开动搅拌并升温至41℃，直至顺丁橡胶完全溶解;
B、将溶解好的油相投入另一准备好的，配有水相各种原料的三口瓶内，在搅拌条件下使油相分散成珠体;
C、将反应温度在0.6h内升到72℃;开动搅拌直至分散油相珠体粒径大小适合，然后将反应温度升至80℃，待分散珠体定型后将反应温度升至85℃，保温2h;
D、将反应温度升至90℃，保温4h;将体系温度升至94℃，保温4h;滤出反应产物珠体，即得产品。

B. 路建美的成就荣誉

路建美教授自主研发的高吸水性树脂和高吸油性树脂达到国际领先水平，这两种产品被广泛的应用于卫生材料、废水处理、水土流失等领域，取得了重大的经济效益和社会效益。路建美教授开发的高分子吸油宝产品，在原有、成品油及有毒有机化学品突发泄漏事故的应急处置中发挥了极大地作用，不但可以迅速遏制泄漏物扩散，而且可以迅速回收泄漏物使之资源化，该项技术的先进性先后得到了国家科技部、环保部、江苏省及苏州市环保领域的领导和专家们的高度赞扬，该项技术先后参与了江苏省盱眙县石油管道泄漏、大连市原油管道爆炸及美国墨西哥湾原油泄漏的事故处置，解决了世界上发生类似事故使用消油剂这一容易造成二次污染且给环境易造成永久性破坏的难题。除此之外，路建美教授还在微波聚合、活性自由基聚合、激光防护材料、光电功能材料及生物靶向试剂等方面的应用研究颇有建树，取得了令人瞩目的成绩。

C. 高吸水性树脂与高吸油性树脂在结构上有何不同

高吸水与高抄吸油性树脂

• 本书是一本较系统介绍高吸收性树脂的图书。书中较详细地介绍了高吸水性树脂和高吸油性树脂的基本理论；制备的各种途径、方法与实例；各种性能指标与要求；成品的应用技术与实例以及高吸收性树脂未来的发展前景等。

D. 功能高分子材料的主要材料

复合型导电高分子材料是以有机高分子材料为基体,加入一定数量的导电物质(如炭黑、石墨、碳纤维、金属粉、金属纤维、金属氧化物等)组合而成。该类材料兼有高分子材料的易加工特性和金属的导电性。与金属相比较,导电性复合材料具有加工性好、工艺简单、耐腐蚀、电阻率可调范围大、价格低等优点。
与金属和半导体相比较，导电高分子的电学性能具有如下特点： 通过控制掺杂度，导电高分子的室温电导率可在绝缘体-半导体-金属态范围内变化。目前最高的室温电导率可达105S/cm，它可与铜的电导率相比，而重量仅为铜的1/12； 导电高分子可拉伸取向。沿拉伸方向电导率随拉伸度而增加，而垂直拉伸方向的电导率基本不变，呈现强的电导各向异性； 尽管导电高分子的室温电导率可达金属态，但它的电导率-温度依赖性不呈现金属特性，而服从半导体特性； 导电高分子的载流子既不同于金属的自由电子，也不同于半导体的电子或空穴，而是用孤子、极化子和双极化子概念描述。 应用主要有电磁波屏蔽、电子元件(二极管、晶体管、场效应晶体管等)、微波吸收材料、隐身材料等。 (1)反渗透膜
反渗透膜主要是不对称膜、复合膜和中空纤维膜。不对称膜的表面活性层上的微孔很小（约2nm），大孔支撑层为海绵状结构；复合膜由超薄膜和多孔支撑层等组成。超薄膜很薄，只有0.4mm，有利于降低流动阻力，提高透水速率；中空纤维反渗透膜的直径极小，壁厚与直径之比比较大，因而不需支持就能承受较高的外压。
反渗透膜的材料主要有醋酸纤维素、聚酰胺、聚苯并咪唑、磺化聚苯醚等。醋酸纤维素膜透水量大，脱盐率高，价格便宜，应用普遍。芳香聚酰胺膜具有优越的机械强度，化学性能稳定，耐压实，能在pH值4-10的范围内使用。聚苯并咪唑反渗透膜则能耐高温，吸水性好，适用于在较高温度下的作业。反渗透装置已成功地应用于海水脱盐，并达到饮用级的质量。海水淡化的原理是利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。用RO(Reverse Osmosis )进行海水淡化时，因其含盐量较高，除特殊高脱盐率膜以外，一般均须采用二级RO淡化。但是海水脱盐成本较高，主要用于特别缺水的中东产油国，例如2012年统计数据世界最大的海水淡化厂就位于沙特阿拉伯。
(2)超滤膜
超滤膜是指具有从1-20nm细孔的多孔质膜，它几乎可以完全将含于溶液中的病毒、高分子胶体等微粒子截留分离。超滤膜的分离性能就是用它所截留物质的分子量大小来定义的。超滤膜分离技术主要用于分离溶液中的大分子、胶体微粒。通过膜的筛分作用将溶液中大于膜孔的大分子溶质截留，是溶质分子与小分子溶剂分离的膜过程 。
(3)微滤膜
微滤膜是指孔径范围为0.01-10μm的多孔质分离膜，它可以把细菌、胶体以及气溶胶等微小粒子从流体中比较彻底地分离除去。流体中含有粒子的浓度不同，微滤膜的使用方式也不同。当浓度较低时，常常使用一次性滤膜；当浓度较高时，需要选择可以反复使用的膜。
(4)气体分离膜
气体分离中常用的高分子膜，是非对称的或复合膜，其膜表层为致密高分子层，即非多孔高分子膜。这种膜材料需要具有优良的渗透性。
(5)催化膜
在膜反应器中，利用膜的载体功能将催化剂固定在膜的表面或膜内来制备催化膜。有些膜材料本身就具有催化活性。在反应涉及加氢、脱氢、氧化以及与氧的生成有关的体系时，则常采用金属膜、固体电解质膜，这些膜具有选择性透过氢和氧的能力。 隔膜催化技术有效性的主要特征是生产率和选择率。生产率是由通过隔膜以及隔膜表面上反应物和生成物的分离率来决定的。 吸附性高分子材料主要是指那些对某些特定离子或分子有选择性亲和作用的高分子材料，从外观形态上看，主要有微孔型、大孔型、米花型和大网状树脂几种。吸附树脂的吸附性不仅受到结构和形态等内在因素的影响，还与使用环境关系密切：温度因素，树脂周围的介质.
（1）吸水性高分子
高吸水性树脂的研究始于60年代，世界上最早开发的一种高吸水性树脂是淀粉-丙烯氰接枝共聚水解产物，即在淀粉上接枝丙烯腈然后水解而成。
通常情况下，纤维素类高吸水性树脂的吸水能力比淀粉类树脂低，但是吸水速度快是其特点之一，在一些特殊情况下却是淀粉类树脂所不能取代的。
高吸水性树脂的结构特征： 分子中具有强亲水性基团，如羟基、羧基，能够与水分子形成氢键； 树脂具有交联结构； 聚合物内部具有较高的离子浓度； 聚合物具有较高的分子量 （2）吸油性高分子
高吸油性树脂是一种新型的功能高分子材料,对于不同种类的油，少则可吸自重的几倍,多则近百倍,吸油量大、吸油速度快且保油能力强，在工业的废液处理以及环境保护方面具有广泛的用途。另外可作橡胶改性剂、油雾过滤材料、芳香剂和杀虫剂的基材、纸张添加剂等。
高吸油性树脂的结构特征：高分子之间形成一种三维的交联网状结构，材料内部具有一定微孔结构。由于分子内亲油基的链段和油分子的溶剂化作用，高吸油性树脂发生膨润。基于交联的存在，该树脂不溶于油中。由此可见,交联度和亲油性基团与高吸油性树脂的性能有密切关系。
（3）其他高分子吸附剂
聚丙烯酰胺分类聚丙烯酰胺产品简介：聚丙烯酰胺（PAM）为水溶性高分子聚合物，不溶于大多数有机溶剂，具有良好的絮凝性，可以降低液体之间的磨擦阻力，按离子特性分可分为非离子、阴离子、阳离子和两性型四种类型。 阴离子聚丙烯酰胺（APAM）产品描述：阴离子聚丙烯酰胺（APAM）外观为白色粉粒，分子量从600万到2500万水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。有效的PH值范围为7到14，在中性碱性介质中呈高聚合物电解质的特性，与盐类电解质敏感，与高价金属离子能交联成不溶性凝胶体。
工业废水处理：对于悬浮颗粒，较出、浓度高、粒子带阳电荷，水的PH值为中性或碱性的污水，钢铁厂废水，电镀厂废水，冶金废水，洗煤废水等污水处理，效果最好。饮用水处理：我国很多自来水厂的水源来自江河，泥沙及矿物质含量高，比较浑浊，虽经过沉淀过滤，仍不能达到要求，需要投加絮凝剂，投加量是无机絮凝剂的1/50，但效果是无机絮凝剂的几倍，对于有机物污染严重的江河水可采用无机絮凝剂和阳离子聚丙烯酰胺配合使用效果更好。阴离子聚丙烯酰胺，使淀粉微粒絮凝沉淀，然后将沉淀物经压滤机压滤变成饼状，可作饲料，酒精厂的酒精也可采用阴离子聚丙烯酰胺脱水，压滤进行回收。用于河水泥浆沉降。用于造纸干强剂。
用于造纸助剂、助率剂。在造纸前泵口式储浆池中加入微量PAM-LB-3阴离子聚丙烯酰胺可使水中填料与细小纤维在网上存留提高20-30%。每吨可节约纸浆20-30kg。
举例：在洗煤过程中产生大量废水，直接排放污染环境，必须沉清后循环利用，回收水中煤泥，也很有价值，但靠自然沉降，费时费力，同时水也不清。
另外，阴离子聚丙烯酰胺在制香行业的应用也越来越受欢迎，阴离子聚丙烯酰胺产品特点：具溶解性好，粘度高，韧性强，易燃无（少）烟、燃烧无异味、无毒等特点；产品性能稳定，避免了其它植物胶粉和普通淀粉因产地、时间不同，粘结质量参差不齐，在香业生产时需要反复调试配方，以免造成产品质量不稳定的现象；香制品外表光洁平整、成型好、不易破碎；尤其是其冷水可糊化性，无需煮糊，将物料直接混和均匀、加水搅拌既可生产，而且加水混合后的物料较长时间放置也不会有物料干硬无法使用的现象发生，有效地节约了能源和方便了生产操作。
使用效果：使用本产品做成的香坯（香制品）外观平整、无断裂、无霉斑，抗折力强，产品成色好、烘晒后不褪色，燃点时间足，可燃性好，过铁齿盘不“断头”熄火，有利于蚊香有效成份的挥散率的提高及可减少成品在烘干过程中的损失，同时，可大大减轻工人的劳动强度、提高工作效率。此外，本品对环境无污染，可满足绿色环保方面对产品的要求。
经济效益：使用本产品可减少原料成本5—12%,节约能耗20—30%。 阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）产品特性：阳离子聚丙烯酰胺（CPAM）外观为白色粉粒，离子度从20%到55%水溶解性好，能以任意比例溶解于水且不溶于有机溶剂。呈高聚合物电解质的特性，适用于带阴电荷及富含有机物的废水处理。适用于染色、造纸、食品、建筑、冶金、选矿、煤粉、油田、水产加工与发酵等行业有机胶体含量较高的废水处理，特别适用于城市污水、城市污泥、造纸污泥及其它工业污泥的脱水处理。
用途 用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。 用于生活污水和有机废水的处理，本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高 废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。 用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。 造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。 用于油田经学助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。 用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。 包装与贮存
本品无毒，注意防潮、防雨,避免阳光曝晒。 贮存期：2年,25kg纸袋（内衬塑料袋外为贴塑牛皮纸袋）。
丙烯酰胺单体生产技术
丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料，在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品，经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体，此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。
丙烯腈+(水催化剂/水) →合 →丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺
按催化剂的发展历史来分，单体技术已经历了三代：
第一代为硫酸催化水合技术，此技术的缺点是丙烯腈转化率低，丙烯酰胺产品收率低、副产品低，给精制带来很大负担，此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性，使设备造价高，增加了生产成本；
第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术，该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子，从而增加了后处理精制的成本；第三代为微生物腈水合酶催化生产技术，此技术反应条件温和，常温常压下进行，具有高选择性、高收率和高活性的特点，丙烯腈的转化率可达到100%，反应完全，无副产物和杂志，
产品丙烯酰胺中不含金属铜离子，不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子，简化了工艺流程，此外，气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈，具有高纯性，特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。