净水处理剂-高吸油树脂（一）

近年来，随着石油工业的快速发展，由于油船、油罐泄漏事故以及含油工业废水所造成的环境污染已经严重威胁着各水域的生态系统，特别是近海生态环境日趋恶化，己使每年至少有近1000万吨的油类进入海洋，危及海洋生物与相关生物的发展，破坏生态平衡，治理水环境的油污染已刻不容缓。

防止油污染卓有成效的方法是控制污染源，尽量不使油泄入环境，同时对于因各种原因已经进入环境的油污进行有效的处理，使油污对环境的污染减少到最低限度，并对含油废水进行预处理。人们对开发油的回收处理技术和各种能够治理环境绿色新型材料的要求已越来越迫切。由此，油吸着树脂的开发已备受关注，它的独特的油吸着性逐渐受到青睐。

据测算，建设一套3000吨/年的生产装置，总投资80万元，产品成本价1.2万元/吨。市场售价2.2万元/吨，经济效益好，市场潜力大。

理化性能

高吸油树脂结构上的特征是：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。由于树脂分子内的亲油基的链段和油分子的溶化剂作用，高吸油树脂发生膨胀。由于交联结构的存在而不溶于油。但交联度不可太大，否则刚性太大，交联点间的链段短，吸油后由于其可活动链段伸展到最大程度，网络的弹性回缩力作用和热力学推动力作用平衡后就不能再吸油；反之交联度太小，则聚合物吸油后由于强度不够而瘫成泥状，所以交联度要适中。

高吸油树脂是一种兼有吸附和吸收作用的自溶胀型功能高分子材料，具有吸着倍率高、吸着速率快、吸着油品多与油水选择注及在高压力下保油性好、吸着前体积小的众多优点。

工艺技术

高吸油树脂是在高吸水树脂的基础上开发出来的，两者具有类似的三维交联网状结构，吸油机理与吸水机理基本相同，其本质差别在于吸水靠的是较强的氢键作用，而高吸油树脂只能利用弱的范德华力，通过树脂内部大分子链上的亲油基团与油分子的相互作用而溶胀吸油，这种差异导致高吸油树脂的吸油率远远低于高吸水树脂的吸水率，一般只有5%~10%。而且高吸水性树脂的吸水速度很快，高吸油树脂吸油速度则慢得多，通常需要4~5h才能基本达到饱和状态，长者超过10h,如何提高油吸着性树脂的吸油速度是推广应用亟待解决的问题。

1989年帝国大学的村上用二异丙苯基过氧化物交联的醋酸乙烯-氯乙稀开发出了高吸油树脂。1991年日本触媒化学公司开发出侧链上有长链院基的丙烯酸酯低交联聚合物，这种高吸油树脂，以丙烯酸树脂为基础原料，通过控制聚合过程中分子的排列，使其具有吸收各种不同油性物质的性能。被吸收的油性物质被紧紧地包在奸结构之间而不释放出来，它能选择注地吸收树脂本身重量25倍的油类。

国内采用悬浮聚合法合成低交联度的聚甲基丙烯酸酯的高吸油树脂。以丙烯酸丁酯和甲基丙稀酸甲酯为单体，二甲基丙烯酸乙二醇酯和邻苯二甲酸二烯丙酯为交联剂，采用悬浮聚合法，以少量的丙烯酸分别与丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯和丙烯酸雜进行溶液共聚合，然后以甘油、1,4-丁二醇、环氧树脂为交联剂，合成丙烯酸自润型吸油树脂。以甲基丙烯翻旨肪醇醋为单体，以双稀化合物为交联剂可以合成一系列不同结构及不同吸油特性的快速高吸油树脂，平均吸油倍数为20倍；以丙烯酸-2-乙基己酯和甲基丙烯酸丁酯为单体，在情性溶剂中进行悬浮聚合，制得内部具有小孔、夕涨呈蓬松状的粒子高吸油树脂，这种树脂可吸收自身重量10.2倍的煤油，18.8倍苯。

根据单体种类的不同，高吸油树脂基本可分为两大类：一是丙稀酸酯类树脂。丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯类是比较常见的单体。由于这类单体来源广，聚合工艺较为成熟，是目前国内外研究的主要方向。二是烯烃类树脂。由于烯经分子内不含极性基团，该类树脂对油品的亲合性能更加优越，但高碳烯烃来源较少是其不足。

合成丙稀酸酯类和甲基丙烯酸酯类高吸油树脂常用的方法有分散聚合、乳液聚合及悬浮聚合法等。如采用常规分散聚合法合成高吸油树脂，在分散剂完全溶解后，加入溶有部分引发剂的单体，在一定温度下引发，合成高吸油树脂。用侧基碳原子数为12~16的脂肪醇与甲基丙烯酸酯作单体时，树脂对苯类油品的吸油倍数均超过20。在优化的合成条件下，树脂的饱和吸油时间很快，对甲苯的饱和吸收时间为105s。

更常用的合成高吸油树脂的方法是悬浮聚合法，其原理是：按一定的油水比加入水、分散剂等，加热搅拌使分散剂溶解后加入单体、引发剂和交联剂的混合物，引发聚合，经后处理即得高吸油树脂。

为改善高吸油树脂的性能，进行用共聚的方法合成高吸油树脂。甲基丙烯酸甲酯与甲基丙稀酸乙酯的共聚物、甲基丙烯酸甲酯与甲基丙稀酸异辛酯的共聚物及丙稀酸丁酯与丙稀酸异辛酯的共聚物。三种树月旨的吸油速度都比较快，1~2h即会达吸附饱和。在三种树脂中以丙烯酸丁酯与丙烯酸异辛酯的共聚物吸油性能最好，这说明树脂的酯基链（亲油基）越长，亲油能力越强，则树脂的吸油率也麵大。高吸油树脂吸丨曲3程是三维分子网的伸展过程。化学交联是共价键，键能较大，分子链受到交联一种单向型或缓释型吸油树脂，吸油后的树脂放油处理困难，造成新的污染。

物理交联作用大多靠分子链的缠结或相互作用的微区形成交联区，所需能量较低，物理交联代替部分化学交联，在强化学交联中加入相对弱的物理交联，形成一种物理交联和化学交联混合作用的网，来改善高吸油树脂的结构，减小交联网的空间位阻，以弥补高吸油树脂吸油倍率低和吸放油可逆性差的缺陷。在相同的合成工艺条件下，引入部分物理交联得到的高吸油树脂吸油倍率要明显好于不添加物理交联的高吸油树脂。

技术标准

高吸油树脂具有各种类型，包括：

①粒状固体型：粒径为数百微米的黏性固体粒子；

②粒状水淤浆型：把粒状固体型分散在水中；

③织物型：把高吸油性树脂载在合成纤维上；

④填充型：把粒状固体型填充在合成纤维袋中；

⑤片状型：厚0.5~2cm的片状；

⑥乳液型：粒径1微米以下的高分子乳液。