高吸油性树脂

杨艳丽

(陕西国防工业职业技术学院化学工程系，陕西 西安 710302)

高吸油性树脂

杨艳丽

(陕西国防工业职业技术学院化学工程系，陕西 西安 710302)

综述了高吸油性树脂的吸油机理，常用合成方法及应用，强调了研究高吸油性树脂的重要性。

高吸油性树脂；聚合

工业油的泄漏及工业废油的排放造成油污染日趋严重，对生态环境构成了严重的威胁，研究有效回收污染油技术及材料势在必行[1]。高吸油性树脂是近年来迅速发展的一类功能性高分子材料，对于不同种类的油，少则可吸自重的几倍，多则近百倍，吸油量大、吸油速率快且保油能力强，在环境保护方面具有广泛的用途。

1 高吸油性树脂的吸油机理

高吸油性树脂的微观结构特征是低交联度聚合物。分子间具有三维交联网状结构，内部有一定的微孔[2]。吸油时，树脂分子中的亲油基链段与油分子发生溶剂化作用，油分子进入到树脂的网络结构中足够多时，高分子链段开始伸展，树脂发生溶胀。由于交联点的存在，高分子链段伸展到一定程度后慢慢回缩，直到平衡。高吸油性树脂的吸油机理与高吸水性树脂的吸水机理相似，但是吸收的量却有很大的差别[3-4]。前者是利用范德华力来吸油，吸油量一般只能达到几十倍。后者除范德华力外还可利用氢键吸水，吸水量达数百倍甚至上千倍。

2 高吸油性树脂的合成

2.1 悬浮聚合

悬浮聚合利用强有力的机械搅拌，将溶有引发剂的单体以小液滴的形式分散在溶有分散剂的分散介质中，分散介质一般是水，然后引发聚合，经后处理即得高吸油树脂。王勇等[5]采用这种方法合成了丙烯酸系二元共聚吸油性树脂BA-MBA，在-5～50℃温度范围内BA-MBA树脂具有较好的耐寒耐热性。李芸芸等[6]以甲基丙烯酸丁酯及苯乙烯为主要单体，丙二醇二丙烯酸酯为交联剂，偶氮二异丁腈为引发剂，采用悬浮聚合方法合成了一种白色颗粒状的共聚型高吸油树脂，树脂粒径适中，可吸收20倍的对二甲苯。魏徽等[7]采用悬浮聚合法合成了聚甲基丙烯酸十二酯（PLMA），该树脂柴油的保油率达到90%以上。

采用悬浮聚合的优点是：悬浮聚合中产生的大量热可通过介质水有效排除，不易造成局部过热。以水为分散介质，可使体系黏度低，后处理工序简单。但该方法制备的树脂通常具有密实的结构，而且存在粒径大、三维网状结构不完全、产物中分散剂不易除净等问题，影响树脂的吸油性能。

2.2 分散聚合

分散聚合是指聚合反应开始前体系为均相，单体、引发剂和分散剂都溶解在介质中，而所生成的聚合物不溶于反应介质，借助于体系中的空间位阻作用、电荷相互作用或微交联作用使反应后形成的聚合物粒子稳定地分散于介质中的一种聚合方法[8]。朱斌等[9]采用常规分散聚合法合成了甲基丙烯酸高碳链脂肪醇酯共聚树脂，平均吸油倍数为20倍，最快饱和吸油时间为105s。分散聚合制备的树脂粒径分布比较窄，吸油速率较快，但树脂的交联度不高，影响树脂的性能。

2.3 乳液聚合

乳液聚合是在以水或其他液体作介质的乳液中，按胶束机理或低聚物机理生成彼此孤立的乳胶粒，并在其中进行自由基加成聚合或离子加成聚合来生产高聚物的一种聚合方法[10]。乳液聚合反应速率快，产物分子量高，聚合则可选用间歇法。半连续法有利于共聚物组成的控制，使用较为普遍。

近年来，从乳液聚合衍生出来的微乳液聚合也用于制备高吸油性树脂。微乳液聚合方法的特点是单体用量很少，而乳化剂用量很多。曹爱丽等[11]采用乳液聚合法合成了低交联度的丙烯酸系高吸油性树脂，吸油速率可达30倍以上。黎小武等[12]以二乙二醇二丙烯酸酯为交联剂，过氧化苯甲酰为引发剂合成了丙烯酸酯类高吸油性树脂。

3 高吸油树脂的应用

3.1 环境保护

高吸油性树脂在环境保护方面的用途十分广泛。粒状固体型、水浆型和包覆型都可用来吸收海面浮油和处理含油工业废水[13]。因其有密度小，可浮在水面上，回收方便等优点，常用于处理水面浮油。

3.2 用作各种载体基材

高吸油性树脂具有缓释性能。将吸收了芳香剂的吸油性树脂放在空气中， 由于在树脂和周围环境之间存在着浓度梯度，树脂中的有机溶剂会缓慢地释放出来[14]。用吸收了农药的高吸油性树脂来施药，树脂中含有的农药可以缓慢释放出来，从而达到延长药效、减少用药量的作用[15]。高吸油性树脂吸油后可形成保油性能好的油凝胶，可用来代替目前作为缓释性基材的水凝胶，克服其作用时间短、药品释放速度易受温度、湿度等影响的缺点。

3.3 用作纸张添加剂、橡胶改性剂、合成树脂改性剂

乳液型高吸油性树脂可用作纸张添加剂。日本触媒化学工业公司使用含有高吸油性树脂乳液的粘合剂，把聚乙烯膜与纸层压，干燥后得吸油性的包装材料。乳液型高吸油性树脂亦可用作橡胶改性剂加入到橡胶中制成各种形状的具有良好油封性能的密封材料，当油外泄时，树脂与之接触发生溶胀从而起到密封的作用。

3.4 用作热敏记录材料

将高吸油性树脂作为基材沉积在热敏颜料层或载体上，可制得热敏记录材料。高吸油性树脂能吸收热敏颜料层中的熔融物质，防止熔融物质粘附或聚集在加热头上，从而可使记录字迹清晰，避免因加热头上有粘性附着物而产生漏点现象。

3.5 其它用途

除上述用途外，高吸油性树脂还可用于油雾过滤材料、防锈剂、显影剂和衣物干洗等方面。

4 结语

高吸油树脂是一类极具发展前景的高效多功能吸油材料，在清除油类污染、改善人类生存环境中发挥着越来越重要的作用。随着保护环境呼声的日趋高涨，对高效环保型吸油材料的需求将迅速增长，而目前我国尚无工业化产品问世，因此系统开发新型高吸油树脂将具有较大的经济效益和社会效益。

[1]柳颖，徐明，等.高吸油性树脂的研究进展[J].化学与黏合，2010，32（1）：46-49.

[2]朱学文，郑淑君.高吸油树脂研究进展[J].化学推进剂与高分子材料，2004（1）：15-18.

[3]韩立宏，马涛.高吸油树脂的研究现状[J].农产品加工（学刊），2006（1）：22-25.

[4]郭圆.高吸油树脂的合成及性能研究[D].济南：山东大学，2009.

[5]王勇，赵彦芝，等.丙烯酸系二元共聚高吸油性树脂的合成剂性能研究[J].功能材料，2004，35（5）：638-640.

[6]李芸芸，舒武炳，等.二元共聚高吸油树脂的合成工艺[J].化工进展，2007，26（6）：842-844.

[7]魏徽，刘鹏宇，等.聚甲基丙烯酸十二酯的合成及吸油性能[J].高分子材料科学与工程，2013，29（2）：5-8.

[8]党高飞，付志峰.分散聚合技术及其研究进展[J].高分子通报，2008（10）：41-46.

[9]朱斌，张兵，等.快速高吸油树脂的合成及吸油性能研究[J].华南理工大学学报：自然科学版，1999，27（12）：100-105.

[10]刘宇.乳液聚合方法研究进展[J].化学工程师，2010（8）：38-41.

[11]曹爱丽，王强，等.丙烯酸系高吸油性树脂的合成及性能研究[J].高分子材料科学与工程，1999，15（2）：38-40.

[12]黎小武，建强，等.微乳液聚合制备丙烯酸酯类高吸油性树脂[J].化学世界，2007（1）：56-58.

[13]付亚娟.高吸油性树脂的合成及性能研究[D].哈尔滨：哈尔滨工程大学，2001.

[14]罗杰.新型改性高吸油性树脂的制备与性能研究[D].南京：南京理工大学，2005.

[15]姚伯龙，石海英，等.UV聚合新型功能吸油性树脂研究[J].湖南轻工业高等专科学校学报，2001，3（4）：18-22.

High Oil-absorbing Resin

YANG Yan-li
(College of Chemical Engineering, Shaanxi Institute of Technology, Xi’an 710302, China)

The oil-absorbing mechanism, synthetic methods and application of the high oil-absorbing resin was summarized. It emphasized the importance of the high oil-absorbing resin research.

high oil-absorbing resin; polymerization

TQ 322.9

A

1671-9905(2014)03-0030-02

陕西国防工业职业技术学院研究与开发项目（Gfy13-26）

杨艳丽（1980-），女，硕士，陕西国防工业职业技术学院化学工程学院讲师，主要研究方向：采油化学理论与技术，E-mail: yyl1357@hotmail.com

2014-01-09