三元高吸油性聚电解质丙烯酸酯树脂的制备及其性能研究

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本文首先采用苯乙烯(St)、甲基丙烯酸丁酯(BMA)和甲基丙烯酸十八酯(SMA)共聚制备出三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂,并通过在共聚物结构中引入弱配位离子制备三元高吸油性聚电解质丙烯酸酯树脂。采用红外光谱(FTIR)表征其结构,利用扫描电子显微镜(SEM)观察其表面形貌,最后测定树脂的吸油率。首先采用悬浮聚合法,以St、BMA和SMA通过自由基聚合合成了三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂。研究了单体的种类及投料比、体系水油比、交联剂、引发剂、分散剂以及聚合温度对三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂结构和吸油性能的影响。最佳配方及工艺条件为:St占单体总质量的50%,BMA占软单体质量的60%,体系水油比为3:1,交联剂ω(DVB)=1.0%,引发剂ω(BPO)=1.5%,采用羟乙基纤维素(HEC)、明胶和十二烷基苯磺酸钠(SDBS)作为复合分散剂,且ω(HEC)=0.07%,ω(明胶)=0.14%,ω(SDBS)=0.02%,聚合温度为85℃,在此条件下聚合成的三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂对二氯甲烷的吸油率达到最大。在最佳反应条件下,制得的1g三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂对二氯甲烷的吸油率达到23.00g/g。接着利用三元非离子型聚丙烯酸酯吸油树脂三维分子网中的聚苯乙烯结构单元,通过对其进行氯甲基化、季胺化和阴离子交换反应,将四烷基铵阳离子和四苯基硼酸阴离子引入到了三维分子结构中,制备三元高吸油性聚电解质丙烯酸酯树脂。利用红外光谱(FTIR)对其结构进行了表征,并利用扫描电镜(SEM)观察树脂的表面形貌,最后测定了其对不同溶剂的吸收率。结果表明,树脂的吸油率与引入离子团的程度有关,离子团的引入量太大,会引起离子团聚集,使吸油率急剧下降。在离子化程度为8.27wt%时,树脂对二氯甲烷的吸油率达到最大,为35.78g/g。
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