磺化超細(xì)聚苯乙烯顆粒的制備和吸附性能研究.pdf

1、本文采用苯乙烯(St)微乳液聚合方法，成功合成了超細(xì)聚苯乙烯(SfPS)穩(wěn)定分散體系。采用獨(dú)創(chuàng)的稀H<,2>SO<,4>和有機(jī)溶劑混合破乳技術(shù)，成功獲得了SfPS顆粒。通過(guò)固相磺化反應(yīng)，得到了超細(xì)聚苯乙烯型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂(SSPS)?；谧贤庖豢梢?jiàn)分光光度計(jì)方法，研究了SSPS對(duì)銅離子和陽(yáng)離子紅染料吸附性能，同時(shí)，制成交聯(lián)的SSPS-PVA離子交換膜，探討了離子交換膜的吸附性能。通過(guò)LS-800型激光粒度儀測(cè)定了SfPS粒子和SSPS離

2、子交換樹(shù)脂粒子的粒徑分布，借助H-600型透射電鏡研究了粒子的微觀形貌特征，用NICOLET 5700型紅外光譜儀表征了SSPS離子交換樹(shù)脂的磺化程度。本論文研究的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 1、通過(guò)正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，研究了乳化劑OP-10、助乳化劑DBS、交聯(lián)劑DVB等對(duì)聚苯乙烯(SfPS)粒徑分布的影響，成功找到了苯乙烯微乳液聚合的最佳實(shí)驗(yàn)配方。 2、探討了聚苯乙烯微乳液的各種破乳方法，并通過(guò)抽濾、特殊干燥工藝等方法解決

3、了納米粒子的團(tuán)聚問(wèn)題。 3、研究了濃H<,2>SO<,4>對(duì)SfPS粒子的磺化工藝，探討了影響SfPS磺化的主要因素。 4、研究了超細(xì)SSPS離子交換樹(shù)脂與離子交換膜對(duì)銅離子和陽(yáng)離子紅染料的吸附性能。 經(jīng)過(guò)一系列的研究得到以下結(jié)論： 1、本實(shí)驗(yàn)苯乙烯微乳液聚合體系中苯乙烯的含量可達(dá)44％左右，接近單體的最大增溶量，對(duì)于實(shí)際工業(yè)化生產(chǎn)很有指導(dǎo)意義。 2、通過(guò)正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)分析和驗(yàn)證，苯乙烯微乳液聚合的

4、最佳方案考慮如下：采用乳化劑OP-10為34 ml，助乳化劑DBS為4.85 ml，交聯(lián)劑DVB為4.85 ml，引發(fā)劑K<,2>S<,2>O<,8>為25ml，單體St為114 ml的配方。 3、采用稀H<,2>SO<,4>和有機(jī)溶劑混合破乳的方法，破乳效果十分明顯。 4、為了獲得最好的SSPS離子交換性能，SIPS磺化工藝應(yīng)采用H<,2>SO<,4>濃度為95％，溫度為85℃，反應(yīng)時(shí)間3h的方案。 5、SS

5、PS離子交換樹(shù)脂研制的工藝過(guò)程可歸納為：苯乙烯微乳液聚合→破乳→洗滌、沉降→抽濾、干燥→磺化→洗滌、沉降→抽濾、干燥。 6、用紅外光譜儀分析得到，SSPS樹(shù)脂中約83％的苯環(huán)接上了磺酸基。 7、從激光粒度測(cè)量和透射電鏡觀察結(jié)果看，SSPS離子交換樹(shù)脂顆粒直徑較小，大小比較均勻，其中存在一部分納米粒子，沒(méi)有出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象，最大的SSPS樹(shù)脂粒徑處在2μm以內(nèi)。 8、SSPS離子交換樹(shù)脂對(duì)陽(yáng)離子染料的吸附速度很快，吸附