聚醚液晶与非离子表面活性剂复配及吸附性能研究

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螯合树脂是一类含有配位基团的功能高分子材料,己广泛用于冶金、无机、废水处理、海洋化学等领域。在聚醚型螯合树脂的配位原子上连接一些体积较大的介晶基团,使聚醚有一定的硬度和形状,同时可通过高分子的液晶有序性来提高螯合树脂的吸附能力。本论文以4-氰基-4′-羟基联苯为介晶基团与聚醚主链进行接枝改性反应,合成了一种侧链含介晶基团的螯合树脂。~1H NMR验证其结构与预期相符合,计算了侧链在O-H键上的取代度为62.5%。差示扫描量热测试结果显示树脂产物具有双向性液晶性能,但因其侧链介晶基团取代度低,液晶相稳定性比较差。偏光显微镜照片观察到向列相纹影织构进一步证实树脂具有液晶性。部分亲水性树脂对贵、重金属离子及有机污染物有较好的吸附性能,该聚醚树脂侧链端基是疏水基团-CN,通过与表面活性剂复配以期改善亲水性,使其具有两亲性,从而使该类树脂在金属离子吸附等生产生活领域得到更广泛的应用。非离子型表面活性剂与树脂以质量比0.5%-4%复配,对比复配前后树脂表面性能,结果表明复配后树脂的表面能先降低后增加,表面活性剂添加量为1%时,表面能最低。复配后该树脂的亲水性明显增强,表面活性剂添加量为2%时亲水性最好。介晶基团本身的液晶行为对液晶高分子的液晶行为影响较大。复配后树脂液晶性消失,熔点降低。X射线衍射曲线图在θ=20°左右均呈现多个衍射峰,表明聚合物树脂存在晶性。树脂复配后晶型发生改变,随着表面活性剂添加量的增加,树脂的结晶形态变得更加复杂。采用静态吸附法研究聚醚树脂对金属离子Hg(Ⅱ)、Co(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)的吸附性能。吸附测试结果表明,复配前树脂对Co(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)和Pb(Ⅱ)的吸附能力一般;复配后的树脂对Co(Ⅱ)、Hg(Ⅱ)的吸附量明显增大,可能与表面活性剂改善了树脂的亲水性有关,使得树脂更易于与水中金属离子作用。对于Pb(Ⅱ)复配对树脂的吸附能力几乎无影响,因为它属于弱酸,与强碱型树脂聚醚树脂搭配不稳定,吸附效果不理想
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