[发明专利]一种壳状高分子吸油微球的制备方法

说明书

技术领域

本发明是一种壳状高分子吸油微球的制备方法，涉及石油工业技术领域。

背景技术

随着海上石油开采活动和海上石油运输的日益频繁，海上漏油事故层出不穷。油类一旦进入海洋后，对自然环境、水产养殖、浅水海岸、码头工业等都会造成难以估量的危害，石油泄漏被称为海洋环境的超级杀手。路上水体的污染，也会给环境造成严重的危害，例如2005年松花江遭受化工厂爆炸的影响，苯类物质入江，随着水体的流动，污染物向下游漂移，导致松花江黑龙江段受到严重污染，两岸生态、水产及居民饮水遭到威胁。同时，工业上每年产生大量电镀废水、化工废水、印染废水等工业废水，其中含有大量的有机物，如何从把有机毒害物质从这些工业废水中快速的分离出来，一直是一个尚未得到彻底解决的难题。

高分子吸油材料是一种具有三维网状化学交联结构的高分子聚合物，与传统的吸油材料相比，高分子吸油材料具有吸附有机物种类多、吸附量大、保油效果好、吸附速度快、油水选择性高、回收方便等特点。目前高分子类吸油材料的合成单体主要为丙烯酸酯类和α-烯烃类，由于后者价格昂贵，故大多采用丙烯酸酯类单体进行合成。合成方法主要采用悬浮聚合和乳液聚合，以丙烯酸酯类为原料，油溶性自由基引发剂为引发剂进行引发聚合。中国专利CN1095727公开了一种吸油材料的合成方法，以丙烯酸、丙烯酸酯类物质为单体，以N，N-亚甲基双丙稀酰胺、乙二醇丙烯酸酯类为交联剂，以明胶、聚乙烯醇、纤维素、无机盐粉末为分散剂，十二烷基苯磺酸钙为助分散剂，通过自由基悬浮聚合制备了吸油材料。鲁新宇等人（鲁新宇，路建美，南京化工学院学报，1995,2,43-47）以丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸丁酯为单体，在惰性溶剂中进行悬浮聚合，反应结束后用甲醇萃取粒子中的溶剂从而制备了多孔粒子状吸附材料。这些方法需要特定的手段脱除制备过程中所加入的致孔剂，制备过程复杂，成本较高，不利于产品的工业放大和产品的推广应用。

发明内容

本发明的目的是发明一种表面结构与里层结构不同、改进吸油材料性能、提高吸油材料吸油速率的壳状高分子吸油微球的制备方法。

本发明的壳状高分子吸油微球分为表面结构与里层结构，壳状高分子吸油微球里层材料的合成配比为：在重量100%中

壳状高分子吸油微球高交联度表层材料的合成配方为：在重量100%中

二乙烯基苯                       占66.7～99%

苯乙烯                           占1～33.3%

本发明用于合成里层材料与表层材料的聚合单体丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯与苯乙烯的重量比为100：0.1～5。

所述丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是碳数为4～18的直链脂或支链脂；

所述交联剂为二醇的二丙烯酸酯，例如二乙二醇二丙烯酸酯、1,3-丙二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯，1,6-己二醇二丙烯酸酯；

所述分散剂为聚乙烯醇、明胶或改性纤维素类物质，是一种或以上的混合物。

所述引发剂为常见自由基引发剂，例如偶氮二丁基腈、偶氮二异丁基腈、偶氮二异庚基腈、偶氮二异丁酸二甲酯、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮。

本壳状高分子吸油微球的制备方法，是采用悬浮聚合法，首先将去离子水和分散剂加入到带有搅拌装置的三口烧瓶中，去离子水与分散剂的质量比为100:0.03～4.5，加热到30～50℃待分散剂溶解后，在高纯氮气的保护下依次向三口烧瓶中加入丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯反应单体、二醇的二丙烯酸酯交联剂、自由基聚合引发剂，缓慢升温至60～80℃，反应3～6个小时得到高分子吸油微球，单体：交联剂：引发剂的质量比为100:0.01～3:0.05～4；然后加入苯乙烯和二乙烯基苯，反应1～3个小时即可在高分子吸油微球外面反应生成一层高交联度表层结构，二乙烯基苯与苯乙烯的质量比为100:1～50；接着在搅拌的条件下将反应体系降至室温，最后将吸油微球过滤，水洗，抽滤，干燥就可得到壳状高分子吸油微球。

具体的实施步骤如下：

1.在带有搅拌装置的三口烧瓶中加入水合分散剂，30～50℃条件下混合均匀直至分散剂完全溶解，水与分散剂的质量比为100～1000:0.03～4.5；