含懸掛雙鍵的聚苯乙烯樹脂的接枝改性研究.pdf

1、聚苯乙烯系大孔吸附樹脂作為吸附劑,在實際生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。但由于其疏水性較強(qiáng),為擴(kuò)大其應(yīng)用范圍,需對其進(jìn)行改性。近年來,利用St-DVB樹脂中剩余懸掛雙鍵改性已成為一條重要途徑。本文采用加入極性單體接枝共聚的方法對聚苯乙烯樹脂進(jìn)行改性。
　　 以聚苯乙烯樹脂為母體,分別加入MMA、HEMA、GMA等極性單烯單體,通過自由基引發(fā)接枝聚合,合成了一系列帶有極性基團(tuán)的聚苯乙烯大孔吸附樹脂。用氮?dú)馕絻x及紅外光譜儀表征了樹脂孔結(jié)構(gòu)和

2、化學(xué)結(jié)構(gòu),并測定了樹脂的吸附性能。本研究為開發(fā)設(shè)計通過接枝改性聚苯乙烯系大孔吸附樹脂提供了一定的參考依據(jù)。
　　 首先,研究了接枝共聚反應(yīng)條件?？疾炝艘l(fā)劑、接枝反應(yīng)溫度、反應(yīng)溶劑、反應(yīng)時間等因素對單體接枝率的影響,確立了其接枝極性單體的最佳條件:以2％的BPO引發(fā),用母球用量9倍的1,4-二氧六環(huán)為溶劑,接枝溫度為90℃,反應(yīng)時間以6 h為宜。
　　 其次,考慮到普通聚苯乙烯樹脂交聯(lián)度高,樹脂的孔結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定,接枝反應(yīng)

3、后接枝鏈會堵塞原有孔道,特別研究了不同溶脹度的母球接枝極性單體的情況。以致孔劑量分別為1:1.25、1:2、1:3聚合得到的母球接枝MMA,并選用苯酚為吸附質(zhì)進(jìn)行吸附研究。結(jié)果表明,隨著MMA加入量的增大,樹脂的接枝量增大；經(jīng)接枝反應(yīng)后,孔結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得到明顯的提高。但不同溶脹性的母球從接枝的角度并無差別。樹脂對苯酚的吸附實驗表明,控制單體的加入量可得到即具有極性基團(tuán),又具有高比表面積的樹脂。苯酚的吸附等溫線能夠被Langmuir和Fre

4、undlich方程很好的擬合,相關(guān)系數(shù)都在0.99以上。樹脂對苯酚的吸附較快,約60 min可達(dá)平衡。
　　 再次,以D1樹脂為母球,分別接枝MMA、HEMA、GMA三種單體,合成了1D-4M、1D-4H、1D-4GH三種樹脂,接枝單體的羥基增多,樹脂的表面極性增強(qiáng),表現(xiàn)為樹脂的含水量增大。但對苯酚的吸附量隨接枝單體極性的變大而減小。
　　 最后,以商業(yè)化樹脂AB-8和X-5為母球,分別通過后交聯(lián)和接枝MMA合成了AB-

5、8H和X-5M樹脂,研究了改性前后樹脂吸附性能。樹脂對S苷的吸附較慢,約600 min可平衡；McKay二級方程擬合吸附動力學(xué)曲線,相關(guān)系數(shù)在0.99以上。AB-8與AB-8H對S苷的吸附量相差不大,X-5M的吸附量小于X-5樹脂。說明兩種改性方法都改變了樹脂的孔結(jié)構(gòu),對分子尺寸較大的S苷分子的擴(kuò)散造成了阻礙。以苯酚、水楊酸、對羥基苯甲酸及間苯二酚為吸附質(zhì),考察樹脂的吸附性能。極性越大,樹脂的吸附量越??；并且隨著吸附質(zhì)極性的增大,X-5