有机膨润土改性高吸油树脂复合材料的制备及性质研究

摘要

吸油树脂材料是一种新型的、具有较好应用前景的除油材料。海上除油方式包括传统方法、化学处理方法、物理处理方法以及新兴的处理方法。相比较传统处理方式及化学处理方法，物理处理方法能够减少对环境的污染，而在物理处理方法中，大部分都会使用吸油材料。因此，伴随着日趋严重的溢油、漏油事故的发生，国内外对于吸油树脂的需求量也在持续增加。工业生产吸油树脂材料的方式主要有乳液聚合法、悬浮聚合法及分散聚合法等。目前，人们已经制备出多种吸油树脂。但是传统吸油树脂在实际应用过程中吸附油品较为单一、吸油率不高，并且吸油后不能有效的被回收再利用。因此，目前工业生产面临最大的挑战是如何制备一种高吸油树脂，不仅可以吸收多种油品，同时也方便吸油树脂的回收和重复使用。
　　为了深入研究吸油树脂材料的制备，本文使用十六烷基三甲基溴化铵改性钠基膨润土制备有机膨润土，并将其引入吸油树脂体系中，原位制备有机膨润土/吸油树脂复合材料。实验结果表明，制备出的吸油树脂/有机膨润土复合材料对苯及四氯化碳的吸油率有了明显提高。具体内容包括:
　　(1)使用十六烷基三甲基溴化铵作为有机改性剂，钠基膨润土为原土，制备有机膨润土。
　　(2)以甲基丙烯酸十六酯为单体制备吸油树脂，考察交联剂、引发剂、分散剂的用量对吸油树脂吸油率的影响。结果表明，最优条件下制备出的树脂对苯和四氯化碳的吸油率分别是4.3 g/g和10.4 g/g。
　　(3)在以甲基丙烯酸十六酯为单体的体系中引入有机膨润土，原位制备吸油树脂／有机膨润土复合材料。考察交联剂、引发剂、分散剂以及有机膨润土的用量对复合材料吸油率的影响。结果表明，加入有机膨润土得到的复合材料对于苯和四氯化碳的吸油率分别是9.5 g/g和16.3g/g。
　　(4)以甲基丙烯酸十六酯和苯乙烯为复合单体，制备吸油树脂。考察交联剂、引发剂、分散剂的用量对树脂吸油率的影响。实验结果表明，复合单体制备出的吸油树脂对苯和四氯化碳吸油率分别是11.4 g/g和15.2 g/g。
　　(5)在以甲基丙烯酸十六酯和苯乙烯复合单体体系中，引入有机膨润土，原位制备有机膨润土/吸油树脂复合材料。考察不同浓度的交联剂、引发剂、分散剂以及有机膨润土对复合材料吸收苯、四氯化碳的影响。结果表明，加入有机膨润土得到的复合材料对于两种油品的吸油率分别是13.7 g/g和19.7 g/g。

目录

摘要

第一章 绪论

1．1 石油等油类物质对于自然界的危害

1．1．1 人类生存的危害

1．1．2 水体的污染

1．1．3 土壤污染

1．1．4 旅游业的危害

1．2 石油污染的自我降解能力

1．3 石油污染的处理方法

1．3．1 常规处理方法

1．3．2 物理处理方法

1．3．3 化学处理方法

1．3．4 新型处理方法

1．4 溢油事故综合处理方法

1．5 高吸油树脂的背景与合成

1．5．1 树脂发展背景

1．5．2 树脂的合成

1．5．3 吸油机理

1．5．4 合成因素

1．5．5 吸附原理及应用

1．6 论文的构思与研究方法

1．6．1 论文的构思

1．6．2 研究目标

第二章 研究内容与方法

2．1 研究内容

2．2 化学仪器及试剂

2．2．1 试验仪器

2．2．2 试验主要试剂

2．3 分析方法

第三章 有机膨润土制备及表征

3．1 有机膨润土的制备

3．1．1 膨润土悬浮液的制备

3．1．2 有机膨润土的制备

3．2 结果与讨论

3．2．1 膨润土的XRD表征

3．2．2 膨润土的热重表征

3．2．3 膨润土的接触角测定

3．2．4 膨润土的SEM测试

3．3 小结

第四章 甲基丙烯酸十六酯基复合吸油树脂的制备及性质研究

4．1 甲基丙烯酸十六酯基吸油树脂的制备及性质研究

4．1．1 实验方案

4．1．2 树脂表征以及吸油率测定

4．1．3 结果与讨论

4．1．4 小结

4．2 有机膨润土／甲基丙烯酸十六酯基复合树脂的制备及性质研究

4．2．1 树脂掺杂有机膨润土复合材料的制备

4．2．2 树脂的表征及吸油性能的测试

4．2．3 结果与讨论

4．2．4 小结

第五章 甲基丙烯酸十六酯／苯乙烯基吸油树脂的制备及性质研究

5．1 甲基丙烯酸十六酯／苯乙烯基吸油树脂的制备及性质研究

5．1．1 实验方法

5．1．2 树脂的表征及吸油性能的测试

5．1．3 结果与讨论

5．1．4 小结

5．2 有机膨润土／甲基丙烯酸十六酯／苯乙烯基材料的制备及性质研究

5．2．1 实验方法

5．2．2 树脂的表征及性能测试

5．2．3 结果与讨论

5．2．4 小结

第六章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

致谢

参考文献

作者简介

攻读硕士学位期间研究成果

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