專利名稱：一種高吸油樹脂及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高吸油樹脂及其制備方法，具體地說涉及一種由廢輪胎膠粉為原料的高吸油樹脂及其制備方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的無機吸油材料(如珍珠巖，蛭石、粘土或硅藻土)，由于吸油效率低，已經(jīng)基本上很少應(yīng)用。目前工業(yè)上應(yīng)用較為廣泛的是有機吸油材料(如聚丙烯和聚氨基甲酸乙酯泡沫)，但這些有機合成聚合物吸油材料的生產(chǎn)成本高。輪胎世界年產(chǎn)量高達30億條，并且以每年約10億條令人驚詫的速度增長，報廢率為55.4％。1994年，我國生產(chǎn)輪胎5000萬條，廢棄量1250萬條，報廢率為25％。2001年我國輪胎產(chǎn)量達到13356萬余條，居世界第3位。隨著轎車進入家庭和汽車保有量的增加，廢舊輪胎的產(chǎn)生量還將大量增加。隨著人口增加，土地資源日益稀少，廢輪胎的長久堆積不僅破壞環(huán)境景觀、占用土地，而且容易引發(fā)大量的疾病、引起火災(zāi)，造成大量濃煙污染空氣，所產(chǎn)生的熔油、溶渣滲入地下，造成土壤及地下水的污染。因此，充分利用龐大的廢舊輪胎資源，改善環(huán)境，已是當今世界范圍內(nèi)的緊迫任務(wù)。然而迄今為止，尚沒有將廢輪胎膠粉用于吸油劑制備的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種高吸油樹脂及其制備方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明首先提供了一種高吸油樹脂，其組分和重量比例如下單體 100份交聯(lián)劑 0.01-3份分散劑 0.05-0.1份助分散劑 0.025-0.05份自由基聚合引發(fā)劑 0.05-5份溶劑 60-360份水 180-1500份其中所述的單體為廢輪胎膠粉或者廢輪胎膠粉與橡膠按照(50-100∶0.01-50)重量比的混合物；其中橡膠的分子量大于1000(如果能達到106甚至更大則更好)；所述的橡膠為飽和的橡膠或不飽和的橡膠中的一種或一種以上；其中飽和的橡膠為聚異丁烯、乙丙膠、丁基橡膠或丙烯酸酯橡膠；不飽和橡膠為EPDM橡膠、聚丁橡膠、異戊二烯橡膠或丁苯橡膠。
其中廢輪胎膠粉是通過對廢舊輪胎進行機械粉碎得到，從而破壞其原有的交聯(lián)結(jié)構(gòu)，其主要的組份是天然橡膠，膠粉的元素含量為C82.31％，H6.93％，N0.528％，S2.189％，O3.314％。
其中所述的交聯(lián)劑為二乙烯苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或一種以上；
其中所述的分散劑為明膠、甲基纖維素、聚乙烯醇、淀粉、果膠、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、碳酸鎂、磷酸三鈣、滑石粉或膨潤土中的一種或一種以上；其中所述的助分散劑為十二烷基硫酸鈉(SDS)、十二烷基苯磺酸鈣(CABS)、十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)、石油磺酸鈣(CPS)、石油磺酸鈉(SPS)或硬脂酸鋇；其中所述的自由基聚合引發(fā)劑為過氧化苯甲酰(BPO)、過氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或有機過氧類引發(fā)劑中的一種或一種以上；其中所述的溶劑為液體石蠟、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正庚烷、異辛烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇或甘油中的一種或一種以上。
本發(fā)明還提供了該高吸油樹脂的制備方法，包括如下步驟將單體溶解于溶劑中，加入水、分散劑和助分散劑，在惰性氣體保護下，升溫至30～40℃，恒溫15～20分鐘后，將其他組分加入反應(yīng)體系中，先快速攪拌，2-3小時后降速維持在350～400rpm，升溫到70-80℃并恒溫4～7小時，然后80℃熟化1小時，用稀鹽酸溶液和水洗滌產(chǎn)品，干燥后即得該樹脂。
本發(fā)明得到的高吸油樹脂粒徑在1-2mm。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明采用廢輪胎膠粉作為吸油樹脂的制備原料，方法簡單，成本低廉。不僅有效地利用了廢物資源，還解決了廢輪胎造成的環(huán)境問題。與中國專利(公開號CN1095727和CN1442438)相比，雖然本專利制備的產(chǎn)品吸油率沒有提高，但由于該產(chǎn)品形成的半互穿或互穿的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形成，使吸油速率得到很大的提高。而且由于膠粉中含有碳黑，在反應(yīng)過程中能起填充劑和增強的作用，因此產(chǎn)品吸油后的機械強度比一般吸油樹脂的高。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步詳細闡述。
實施例1在反應(yīng)前將廢輪胎膠粉100份溶于50份的液體石蠟中。在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入去離子水250份、明膠0.1份、磷酸三鈣0.05份和十二烷基硫酸鈉0.025份，在惰性氣體如氮氣保護下，油浴中升溫至30℃，恒溫15分鐘后，將已溶解好的廢輪胎膠粉100份，過氧化苯甲酰1份加入四頸瓶中，在氮氣保護下先快速攪拌，先升溫至60℃反應(yīng)2小時后降慢攪拌速度，維持在350rpm，升溫到70℃并恒溫4小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，結(jié)束反應(yīng)。過濾后先后用稀鹽酸溶液和去離子溫水洗滌產(chǎn)品各三次，真空干燥，得到所述樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5～2mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品吸油倍率(g/g)四氯化碳 26.72氯仿 19.40煤油 10.38實施例2
在反應(yīng)前將廢輪胎膠粉100份溶于75份的液體石蠟中。在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入去離子水325份、明膠0.1份、磷酸三0.05份和十二烷基硫酸鈉0.025份，在惰性氣體如氮氣保護下，油浴中升溫至35℃，恒溫20分鐘后，將已溶解好的廢輪胎膠粉100份，二乙烯苯3份，偶氮二異丁腈1份加入四頸瓶中，在氮氣保護下先快速攪拌，先升溫至60℃反應(yīng)2小時后降慢攪拌速度，維持在400rpm，升溫到70℃并恒溫6小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，結(jié)束反應(yīng)。過濾后先后用稀鹽酸溶液和去離子溫水洗滌產(chǎn)品各三次，真空干燥，得到所述樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5～2mm。
該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品吸油倍率(g/g)四氯化碳 19.25氯仿 14.35煤油 9.76實施例3在反應(yīng)前將廢輪胎膠粉85份和EPDM15份溶于100份的液體石蠟中。在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入去離子水500份、明膠0.1份、磷酸三鈣0.05份和十二烷基硫酸鈉0.025份，在惰性氣體如氮氣保護下，油浴中升溫至40℃，恒溫20分鐘后，將已溶解好的廢輪胎膠粉85份和EPDM15份，乙二醇二丙烯酸酯3份，過氧化苯甲酰1份加入四頸瓶中，在氮氣保護下先快速攪拌，反應(yīng)2小時后降慢攪拌速度，維持在400rpm，升溫到70℃并恒溫7小時，等反應(yīng)完全后升溫至80℃熟化1小時，結(jié)束反應(yīng)。過濾后先后用稀鹽酸溶液和去離子溫水洗滌產(chǎn)品各三次，真空干燥，得到所述樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5～1mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率*如下油品 吸油倍率(g/g)四氯化碳 24.20氯仿 17.14煤油 11.62實施例4在反應(yīng)前將廢輪胎膠粉65份和EPDM35份溶于125份的液體石蠟中。在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入去離子水600份、明膠0.1份、磷酸三鈣0.05份和十二烷基硫酸鈉0.025份，在惰性氣體如氮氣保護下，油浴中升溫至35℃，恒溫15分鐘后，將已溶解好的廢輪胎膠粉67份和EPDM35份，乙二醇二丙烯酸酯3份，偶氮二異丁腈1份加入四頸瓶中，在氮氣保護下先快速攪拌，反應(yīng)2小時后降慢攪拌速度，維持在350rpm，升溫到80℃反應(yīng)5小時后結(jié)束反應(yīng)。過濾后先后用稀鹽酸溶液和去離子溫水洗滌產(chǎn)品各三次，真空干燥，得到所述樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5～1mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品 吸油倍率(g/g)四氯化碳27.20氯仿20.50
煤油 14.38實施例5在反應(yīng)前將廢輪胎膠粉50份和EPDM50份溶150份的液體石蠟中。在帶有攪拌器、冷凝器、溫度計、惰性氣體入管的四頸圓底燒瓶中，加入去離子水750份、明膠0.1份、磷酸三鈣0.05份和十二烷基硫酸鈉0.025份，在惰性氣體如氮氣保護下，油浴中升溫至40℃，恒溫20分鐘后，將已溶解好的廢輪胎膠粉50份和EPDM50份，二乙烯苯3份，偶氮二異庚腈1份加入四頸瓶中，在氮氣保護下先快速攪拌，反應(yīng)2小時后降慢攪拌速度，維持在400rpm，升溫到80℃并恒溫反應(yīng)6小時后結(jié)束反應(yīng)。過濾后先后用稀鹽酸溶液和去離子溫水洗滌產(chǎn)品各三次，真空干燥，得到所述樹脂，經(jīng)測定，粒徑為0.5～1mm。該樹脂對不同油品的吸油倍率如下油品 吸油倍率(g/g)四氯化碳 31.75氯仿 23.62煤油 15.91附吸油倍率的測定按照ASTM F726-81.稱取0.1g的高吸油樹脂，裝入不銹鐵絲網(wǎng)(4×4×2cm)，一起放入100ml的平底燒杯中，加入過量的油品，待吸油達到飽和，取出樹脂，用濾紙擦干樹脂表面附著的溶劑，將樹脂精確稱重，按照下式技術(shù)樹脂的吸油倍率

權(quán)利要求
1.一種高吸油樹脂，其特征在于含有如下重量比的組份單體100份交聯(lián)劑 0.01-3份分散劑 0.05-0.1份助分散劑0.025-0.05份自由基聚合引發(fā)劑0.05-5份溶劑60-360份水 180-1500份；其中所述的單體為廢輪胎膠粉或者廢輪胎膠粉與橡膠按照50-100∶0.01-50重量比的混合物；其中所述的交聯(lián)劑為二乙烯苯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯或鄰苯二甲酸二烯丙酯中的一種或一種以上；其中所述的分散劑為明膠、甲基纖維素、聚乙烯醇、淀粉、果膠、藻酸鹽、阿拉伯樹膠、碳酸鎂、磷酸三鈣、滑石粉或膨潤土中的一種或一種以上；其中所述的助分散劑為十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈣、十二烷基苯磺酸鈉、石油磺酸鈣、石油磺酸鈉或硬脂酸鋇；其中所述的自由基聚合引發(fā)劑為過氧化苯甲酰、過氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二異丁腈、偶氮二異庚腈或有機過氧類引發(fā)劑中的一種或一種以上；其中所述的溶劑為液體石蠟、甲苯、二甲苯、環(huán)己烷、正庚烷、異辛烷、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、乙二醇或甘油中的一種或一種以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸油樹脂，其特征在于所述的橡膠的分子量大于1000；橡膠為飽和的橡膠或不飽和的橡膠中的一種或一種以上；其中飽和的橡膠為聚異丁烯、乙丙膠、丁基橡膠或丙烯酸酯橡膠；不飽和橡膠為EPDM橡膠、聚丁橡膠、異戊二烯橡膠或丁苯橡膠。
3.一種制備如權(quán)利要求1或2所述的高吸油樹脂的方法，其特征在于該方法包括如下步驟將單體溶解于溶劑中，加入水、分散劑和助分散劑，在惰性氣體保護下，升溫至30～40℃，恒溫15～20分鐘后，將其他組分加入反應(yīng)體系中，先快速攪拌，1～2小時后減速維持在350～400rpm，升溫到70-80℃并恒溫5～6小時，然后80℃熟化1小時，用稀鹽酸溶液和水洗滌產(chǎn)品，干燥后即得該樹脂。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高吸油樹脂及其制備方法，該高吸油樹脂是利用廢輪胎膠粉為原料，結(jié)合交聯(lián)劑、分散劑、助分散劑、自由基聚合引發(fā)劑、溶劑和水制備而成。本發(fā)明不僅有效地利用了廢物資源，還解決了廢輪胎造成的環(huán)境問題，方法簡單，成本低廉。
文檔編號C08F4/32GK1948357SQ20061011763
公開日2007年4月18日 申請日期2006年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月27日
發(fā)明者吳波, 周美華, 劉艷萍 申請人:東華大學