聚苯乙烯-丙烯酸烷基酯高吸油树脂的合成与性能表征

摘要

高吸油树脂作为一种新型功能高分子材料，被广泛的应用于生态环境保护、载体基材、添加剂和改性剂等方面，高性能丙烯酸酯类高吸油树脂的研究越来越受到人们的重视，探索新的制备方法并对其性能优化具有较大的理论意义和实际应用价值。
　　 本文选用自制的甲基丙烯酸烷基酯和苯乙烯(St)作为制备高吸油树脂主要单体，首先采用悬浮聚合方法，使用过氧化二苯甲酰(BPO)和二乙烯基苯(DVB)分别作为引发剂和交联剂，考察了单体配比、交联剂用量、引发剂用量、分散剂用量及填充剂用量等因素对吸油树脂性能的影响，得到聚苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯[P(St-MMA)]的较优制备工艺为：甲基丙烯酸甲酯(MMA)：St=1:1，DVB：0.2[％]，BPO：0.8[％]，聚乙烯醇(PVA)：3[％]；通过正交优化确定聚苯乙烯-甲基丙烯酸十二酯[P(St-DMA)]的制备工艺为：甲基丙烯酸十二酯(DMA)：St=1:1，DVB：0.4[％]，BPO：0.8[％]，PVA：4[％]。
　　 在先制得St-DMA 预聚体的条件下，采用乳液聚合方法制得P(St-DMA)高吸油树脂乳液微球，吸油速率较快，对环己烷、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯的饱和吸油倍率分别为33、37、30、46g/g。
　　 在前面工作的基础上，分别采用种子溶胀法和喷雾干燥法制备P(St-DMA)孔状高吸油树脂。种子溶胀法制备的P(St-DMA)树脂吸收环己烷、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯的吸油倍率在索氏提取前分别达到了13、18、20、11g/g，在索氏提取后分别达到了19、26、33、30g/g，产物为直径在2～6 微米的多孔状微球。喷雾干燥法制备的P(St-DMA)树脂对环己烷、甲苯、三氯甲烷、乙酸乙酯的饱和吸油倍率分别为21、31、28、30g/g。
　　 制得的产物为直径为2 微米的中空孔状高吸油树脂乳液微球。
　　 对产物的FTIR 表征结果显示，制备的高吸油树脂产物为苯乙烯与甲基丙烯酸酯的共聚物；对树脂TG和DSC的测试结果表明，制备的树脂的耐热性较好，能够满足120℃下的使用要求。