专利名称：一种高吸油树脂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种高吸油树脂及其制备方法，具体地说涉及一种由废轮胎胶粉为原料的高吸油树脂及其制备方法。
背景技术：
传统的无机吸油材料(如珍珠岩，蛭石、粘土或硅藻土)，由于吸油效率低，已经基本上很少应用。目前工业上应用较为广泛的是有机吸油材料(如聚丙烯和聚氨基甲酸乙酯泡沫)，但这些有机合成聚合物吸油材料的生产成本高。轮胎世界年产量高达30亿条，并且以每年约10亿条令人惊诧的速度增长，报废率为55.4％。1994年，我国生产轮胎5000万条，废弃量1250万条，报废率为25％。2001年我国轮胎产量达到13356万余条，居世界第3位。随着轿车进入家庭和汽车保有量的增加，废旧轮胎的产生量还将大量增加。随着人口增加，土地资源日益稀少，废轮胎的长久堆积不仅破坏环境景观、占用土地，而且容易引发大量的疾病、引起火灾，造成大量浓烟污染空气，所产生的熔油、溶渣渗入地下，造成土壤及地下水的污染。因此，充分利用庞大的废旧轮胎资源，改善环境，已是当今世界范围内的紧迫任务。然而迄今为止，尚没有将废轮胎胶粉用于吸油剂制备的技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高吸油树脂及其制备方法，以解决现有技术中的缺陷。
为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种高吸油树脂，其组分和重量比例如下单体 100份交联剂 0.01-3份分散剂 0.05-0.1份助分散剂 0.025-0.05份自由基聚合引发剂 0.05-5份溶剂 60-360份水 180-1500份其中所述的单体为废轮胎胶粉或者废轮胎胶粉与橡胶按照(50-100∶0.01-50)重量比的混合物；其中橡胶的分子量大于1000(如果能达到106甚至更大则更好)；所述的橡胶为饱和的橡胶或不饱和的橡胶中的一种或一种以上；其中饱和的橡胶为聚异丁烯、乙丙胶、丁基橡胶或丙烯酸酯橡胶；不饱和橡胶为EPDM橡胶、聚丁橡胶、异戊二烯橡胶或丁苯橡胶。
其中废轮胎胶粉是通过对废旧轮胎进行机械粉碎得到，从而破坏其原有的交联结构，其主要的组份是天然橡胶，胶粉的元素含量为C82.31％，H6.93％，N0.528％，S2.189％，O3.314％。
其中所述的交联剂为二乙烯苯、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邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或一种以上；
其中所述的分散剂为明胶、甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉、果胶、藻酸盐、阿拉伯树胶、碳酸镁、磷酸三钙、滑石粉或膨润土中的一种或一种以上；其中所述的助分散剂为十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基苯磺酸钙(CABS)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)、石油磺酸钙(CPS)、石油磺酸钠(SPS)或硬脂酸钡；其中所述的自由基聚合引发剂为过氧化苯甲酰(BPO)、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或有机过氧类引发剂中的一种或一种以上；其中所述的溶剂为液体石蜡、甲苯、二甲苯、环己烷、正庚烷、异辛烷、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种或一种以上。
本发明还提供了该高吸油树脂的制备方法，包括如下步骤将单体溶解于溶剂中，加入水、分散剂和助分散剂，在惰性气体保护下，升温至30～40℃，恒温15～20分钟后，将其他组分加入反应体系中，先快速搅拌，2-3小时后降速维持在350～400rpm，升温到70-80℃并恒温4～7小时，然后80℃熟化1小时，用稀盐酸溶液和水洗涤产品，干燥后即得该树脂。
本发明得到的高吸油树脂粒径在1-2mm。
本发明的有益效果是本发明采用废轮胎胶粉作为吸油树脂的制备原料，方法简单，成本低廉。不仅有效地利用了废物资源，还解决了废轮胎造成的环境问题。与中国专利(公开号CN1095727和CN1442438)相比，虽然本专利制备的产品吸油率没有提高，但由于该产品形成的半互穿或互穿的网络结构的形成，使吸油速率得到很大的提高。而且由于胶粉中含有碳黑，在反应过程中能起填充剂和增强的作用，因此产品吸油后的机械强度比一般吸油树脂的高。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细阐述。
实施例1在反应前将废轮胎胶粉100份溶于50份的液体石蜡中。在带有搅拌器、冷凝器、温度计、惰性气体入管的四颈圆底烧瓶中，加入去离子水250份、明胶0.1份、磷酸三钙0.05份和十二烷基硫酸钠0.025份，在惰性气体如氮气保护下，油浴中升温至30℃，恒温15分钟后，将已溶解好的废轮胎胶粉100份，过氧化苯甲酰1份加入四颈瓶中，在氮气保护下先快速搅拌，先升温至60℃反应2小时后降慢搅拌速度，维持在350rpm，升温到70℃并恒温4小时，等反应完全后升温至80℃熟化1小时，结束反应。过滤后先后用稀盐酸溶液和去离子温水洗涤产品各三次，真空干燥，得到所述树脂，经测定，粒径为0.5～2mm。该树脂对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实施例2
在反应前将废轮胎胶粉100份溶于75份的液体石蜡中。在带有搅拌器、冷凝器、温度计、惰性气体入管的四颈圆底烧瓶中，加入去离子水325份、明胶0.1份、磷酸三0.05份和十二烷基硫酸钠0.025份，在惰性气体如氮气保护下，油浴中升温至35℃，恒温20分钟后，将已溶解好的废轮胎胶粉100份，二乙烯苯3份，偶氮二异丁腈1份加入四颈瓶中，在氮气保护下先快速搅拌，先升温至60℃反应2小时后降慢搅拌速度，维持在400rpm，升温到70℃并恒温6小时，等反应完全后升温至80℃熟化1小时，结束反应。过滤后先后用稀盐酸溶液和去离子温水洗涤产品各三次，真空干燥，得到所述树脂，经测定，粒径为0.5～2mm。
该树脂对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实施例3在反应前将废轮胎胶粉85份和EPDM15份溶于100份的液体石蜡中。在带有搅拌器、冷凝器、温度计、惰性气体入管的四颈圆底烧瓶中，加入去离子水500份、明胶0.1份、磷酸三钙0.05份和十二烷基硫酸钠0.025份，在惰性气体如氮气保护下，油浴中升温至40℃，恒温20分钟后，将已溶解好的废轮胎胶粉85份和EPDM15份，乙二醇二丙烯酸酯3份，过氧化苯甲酰1份加入四颈瓶中，在氮气保护下先快速搅拌，反应2小时后降慢搅拌速度，维持在400rpm，升温到70℃并恒温7小时，等反应完全后升温至80℃熟化1小时，结束反应。过滤后先后用稀盐酸溶液和去离子温水洗涤产品各三次，真空干燥，得到所述树脂，经测定，粒径为0.5～1mm。该树脂对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实施例4在反应前将废轮胎胶粉65份和EPDM35份溶于125份的液体石蜡中。在带有搅拌器、冷凝器、温度计、惰性气体入管的四颈圆底烧瓶中，加入去离子水600份、明胶0.1份、磷酸三钙0.05份和十二烷基硫酸钠0.025份，在惰性气体如氮气保护下，油浴中升温至35℃，恒温15分钟后，将已溶解好的废轮胎胶粉67份和EPDM35份，乙二醇二丙烯酸酯3份，偶氮二异丁腈1份加入四颈瓶中，在氮气保护下先快速搅拌，反应2小时后降慢搅拌速度，维持在350rpm，升温到80℃反应5小时后结束反应。过滤后先后用稀盐酸溶液和去离子温水洗涤产品各三次，真空干燥，得到所述树脂，经测定，粒径为0.5～1mm。该树脂对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实施例5在反应前将废轮胎胶粉50份和EPDM50份溶150份的液体石蜡中。在带有搅拌器、冷凝器、温度计、惰性气体入管的四颈圆底烧瓶中，加入去离子水750份、明胶0.1份、磷酸三钙0.05份和十二烷基硫酸钠0.025份，在惰性气体如氮气保护下，油浴中升温至40℃，恒温20分钟后，将已溶解好的废轮胎胶粉50份和EPDM50份，二乙烯苯3份，偶氮二异庚腈1份加入四颈瓶中，在氮气保护下先快速搅拌，反应2小时后降慢搅拌速度，维持在400rpm，升温到80℃并恒温反应6小时后结束反应。过滤后先后用稀盐酸溶液和去离子温水洗涤产品各三次，真空干燥，得到所述树脂，经测定，粒径为0.5～1mm。该树脂对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附吸油倍率的测定按照ASTM F726-81.称取0.1g的高吸油树脂，装入不锈铁丝网(4×4×2cm)，一起放入100ml的平底烧杯中，加入过量的油品，待吸油达到饱和，取出树脂，用滤纸擦干树脂表面附着的溶剂，将树脂精确称重，按照下式技术树脂的吸油倍率
权利要求
1.一种高吸油树脂，其特征在于含有如下重量比的组份单体100份交联剂 0.01-3份分散剂 0.05-0.1份助分散剂0.025-0.05份自由基聚合引发剂0.05-5份溶剂60-360份水 180-1500份；其中所述的单体为废轮胎胶粉或者废轮胎胶粉与橡胶按照50-100∶0.01-50重量比的混合物；其中所述的交联剂为二乙烯苯、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邻苯二甲酸二烯丙酯中的一种或一种以上；其中所述的分散剂为明胶、甲基纤维素、聚乙烯醇、淀粉、果胶、藻酸盐、阿拉伯树胶、碳酸镁、磷酸三钙、滑石粉或膨润土中的一种或一种以上；其中所述的助分散剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钙、十二烷基苯磺酸钠、石油磺酸钙、石油磺酸钠或硬脂酸钡；其中所述的自由基聚合引发剂为过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈或有机过氧类引发剂中的一种或一种以上；其中所述的溶剂为液体石蜡、甲苯、二甲苯、环己烷、正庚烷、异辛烷、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种或一种以上。
2.根据权利要求1所述的高吸油树脂，其特征在于所述的橡胶的分子量大于1000；橡胶为饱和的橡胶或不饱和的橡胶中的一种或一种以上；其中饱和的橡胶为聚异丁烯、乙丙胶、丁基橡胶或丙烯酸酯橡胶；不饱和橡胶为EPDM橡胶、聚丁橡胶、异戊二烯橡胶或丁苯橡胶。
3.一种制备如权利要求1或2所述的高吸油树脂的方法，其特征在于该方法包括如下步骤将单体溶解于溶剂中，加入水、分散剂和助分散剂，在惰性气体保护下，升温至30～40℃，恒温15～20分钟后，将其他组分加入反应体系中，先快速搅拌，1～2小时后减速维持在350～400rpm，升温到70-80℃并恒温5～6小时，然后80℃熟化1小时，用稀盐酸溶液和水洗涤产品，干燥后即得该树脂。
全文摘要
本发明公开了一种高吸油树脂及其制备方法，该高吸油树脂是利用废轮胎胶粉为原料，结合交联剂、分散剂、助分散剂、自由基聚合引发剂、溶剂和水制备而成。本发明不仅有效地利用了废物资源，还解决了废轮胎造成的环境问题，方法简单，成本低廉。
文档编号C08F4/32GK1948357SQ20061011763
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月27日 优先权日2006年10月27日
发明者吴波, 周美华, 刘艳萍 申请人:东华大学