高吸油性樹脂

楊艷麗

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院化學工程系，陜西 西安 710302)

高吸油性樹脂

楊艷麗

(陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院化學工程系，陜西 西安 710302)

綜述了高吸油性樹脂的吸油機理，常用合成方法及應用，強調了研究高吸油性樹脂的重要性。

高吸油性樹脂；聚合

工業(yè)油的泄漏及工業(yè)廢油的排放造成油污染日趨嚴重，對生態(tài)環(huán)境構成了嚴重的威脅，研究有效回收污染油技術及材料勢在必行[1]。高吸油性樹脂是近年來迅速發(fā)展的一類功能性高分子材料，對于不同種類的油，少則可吸自重的幾倍，多則近百倍，吸油量大、吸油速率快且保油能力強，在環(huán)境保護方面具有廣泛的用途。

1 高吸油性樹脂的吸油機理

高吸油性樹脂的微觀結構特征是低交聯度聚合物。分子間具有三維交聯網狀結構，內部有一定的微孔[2]。吸油時，樹脂分子中的親油基鏈段與油分子發(fā)生溶劑化作用，油分子進入到樹脂的網絡結構中足夠多時，高分子鏈段開始伸展，樹脂發(fā)生溶脹。由于交聯點的存在，高分子鏈段伸展到一定程度后慢慢回縮，直到平衡。高吸油性樹脂的吸油機理與高吸水性樹脂的吸水機理相似，但是吸收的量卻有很大的差別[3-4]。前者是利用范德華力來吸油，吸油量一般只能達到幾十倍。后者除范德華力外還可利用氫鍵吸水，吸水量達數百倍甚至上千倍。

2 高吸油性樹脂的合成

2.1 懸浮聚合

懸浮聚合利用強有力的機械攪拌，將溶有引發(fā)劑的單體以小液滴的形式分散在溶有分散劑的分散介質中，分散介質一般是水，然后引發(fā)聚合，經后處理即得高吸油樹脂。王勇等[5]采用這種方法合成了丙烯酸系二元共聚吸油性樹脂BA-MBA，在-5～50℃溫度范圍內BA-MBA樹脂具有較好的耐寒耐熱性。李蕓蕓等[6]以甲基丙烯酸丁酯及苯乙烯為主要單體，丙二醇二丙烯酸酯為交聯劑，偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，采用懸浮聚合方法合成了一種白色顆粒狀的共聚型高吸油樹脂，樹脂粒徑適中，可吸收20倍的對二甲苯。魏徽等[7]采用懸浮聚合法合成了聚甲基丙烯酸十二酯（PLMA），該樹脂柴油的保油率達到90%以上。

采用懸浮聚合的優(yōu)點是：懸浮聚合中產生的大量熱可通過介質水有效排除，不易造成局部過熱。以水為分散介質，可使體系黏度低，后處理工序簡單。但該方法制備的樹脂通常具有密實的結構，而且存在粒徑大、三維網狀結構不完全、產物中分散劑不易除凈等問題，影響樹脂的吸油性能。

2.2 分散聚合

分散聚合是指聚合反應開始前體系為均相，單體、引發(fā)劑和分散劑都溶解在介質中，而所生成的聚合物不溶于反應介質，借助于體系中的空間位阻作用、電荷相互作用或微交聯作用使反應后形成的聚合物粒子穩(wěn)定地分散于介質中的一種聚合方法[8]。朱斌等[9]采用常規(guī)分散聚合法合成了甲基丙烯酸高碳鏈脂肪醇酯共聚樹脂，平均吸油倍數為20倍，最快飽和吸油時間為105s。分散聚合制備的樹脂粒徑分布比較窄，吸油速率較快，但樹脂的交聯度不高，影響樹脂的性能。

2.3 乳液聚合

乳液聚合是在以水或其他液體作介質的乳液中，按膠束機理或低聚物機理生成彼此孤立的乳膠粒，并在其中進行自由基加成聚合或離子加成聚合來生產高聚物的一種聚合方法[10]。乳液聚合反應速率快，產物分子量高，聚合則可選用間歇法。半連續(xù)法有利于共聚物組成的控制，使用較為普遍。

近年來，從乳液聚合衍生出來的微乳液聚合也用于制備高吸油性樹脂。微乳液聚合方法的特點是單體用量很少，而乳化劑用量很多。曹愛麗等[11]采用乳液聚合法合成了低交聯度的丙烯酸系高吸油性樹脂，吸油速率可達30倍以上。黎小武等[12]以二乙二醇二丙烯酸酯為交聯劑，過氧化苯甲酰為引發(fā)劑合成了丙烯酸酯類高吸油性樹脂。

3 高吸油樹脂的應用

3.1 環(huán)境保護

高吸油性樹脂在環(huán)境保護方面的用途十分廣泛。粒狀固體型、水漿型和包覆型都可用來吸收海面浮油和處理含油工業(yè)廢水[13]。因其有密度小，可浮在水面上，回收方便等優(yōu)點，常用于處理水面浮油。

3.2 用作各種載體基材

高吸油性樹脂具有緩釋性能。將吸收了芳香劑的吸油性樹脂放在空氣中， 由于在樹脂和周圍環(huán)境之間存在著濃度梯度，樹脂中的有機溶劑會緩慢地釋放出來[14]。用吸收了農藥的高吸油性樹脂來施藥，樹脂中含有的農藥可以緩慢釋放出來，從而達到延長藥效、減少用藥量的作用[15]。高吸油性樹脂吸油后可形成保油性能好的油凝膠，可用來代替目前作為緩釋性基材的水凝膠，克服其作用時間短、藥品釋放速度易受溫度、濕度等影響的缺點。

3.3 用作紙張?zhí)砑觿⑾鹉z改性劑、合成樹脂改性劑

乳液型高吸油性樹脂可用作紙張?zhí)砑觿?。日本觸媒化學工業(yè)公司使用含有高吸油性樹脂乳液的粘合劑，把聚乙烯膜與紙層壓，干燥后得吸油性的包裝材料。乳液型高吸油性樹脂亦可用作橡膠改性劑加入到橡膠中制成各種形狀的具有良好油封性能的密封材料，當油外泄時，樹脂與之接觸發(fā)生溶脹從而起到密封的作用。

3.4 用作熱敏記錄材料

將高吸油性樹脂作為基材沉積在熱敏顏料層或載體上，可制得熱敏記錄材料。高吸油性樹脂能吸收熱敏顏料層中的熔融物質，防止熔融物質粘附或聚集在加熱頭上，從而可使記錄字跡清晰，避免因加熱頭上有粘性附著物而產生漏點現象。

3.5 其它用途

除上述用途外，高吸油性樹脂還可用于油霧過濾材料、防銹劑、顯影劑和衣物干洗等方面。

4 結語

高吸油樹脂是一類極具發(fā)展前景的高效多功能吸油材料，在清除油類污染、改善人類生存環(huán)境中發(fā)揮著越來越重要的作用。隨著保護環(huán)境呼聲的日趨高漲，對高效環(huán)保型吸油材料的需求將迅速增長，而目前我國尚無工業(yè)化產品問世，因此系統(tǒng)開發(fā)新型高吸油樹脂將具有較大的經濟效益和社會效益。

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[6]李蕓蕓，舒武炳，等.二元共聚高吸油樹脂的合成工藝[J].化工進展，2007，26（6）：842-844.

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High Oil-absorbing Resin

YANG Yan-li
(College of Chemical Engineering, Shaanxi Institute of Technology, Xi’an 710302, China)

The oil-absorbing mechanism, synthetic methods and application of the high oil-absorbing resin was summarized. It emphasized the importance of the high oil-absorbing resin research.

high oil-absorbing resin; polymerization

TQ 322.9

A

1671-9905(2014)03-0030-02

陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院研究與開發(fā)項目（Gfy13-26）

楊艷麗（1980-），女，碩士，陜西國防工業(yè)職業(yè)技術學院化學工程學院講師，主要研究方向：采油化學理論與技術，E-mail: yyl1357@hotmail.com

2014-01-09