磺化超細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，成功合成了超細聚苯乙烯(SfPS)穩(wěn)定分散體系。采用獨創(chuàng)的稀H<,2>SO<,4>和有機溶劑混合破乳技術，成功獲得了SfPS顆粒。通過固相磺化反應，得到了超細聚苯乙烯型陽離子交換樹脂(SSPS)?；谧贤庖豢梢姺止夤舛扔嫹椒?，研究了SSPS對銅離子和陽離子紅染料吸附性能，同時，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LS-800型激光粒度儀測定了SfPS粒子和SSPS離

2、子交換樹脂粒子的粒徑分布，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離子交換樹脂的磺化程度。本論文研究的主要內容包括以下幾個方面： 1、通過正交試驗設計，研究了乳化劑OP-10、助乳化劑DBS、交聯(lián)劑DVB等對聚苯乙烯(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驗配方。 2、探討了聚苯乙烯微乳液的各種破乳方法，并通過抽濾、特殊干燥工藝等方法解決

3、了納米粒子的團聚問題。 3、研究了濃H<,2>SO<,4>對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SSPS離子交換樹脂與離子交換膜對銅離子和陽離子紅染料的吸附性能。 經過一系列的研究得到以下結論： 1、本實驗苯乙烯微乳液聚合體系中苯乙烯的含量可達44％左右，接近單體的最大增溶量，對于實際工業(yè)化生產很有指導意義。 2、通過正交設計試驗分析和驗證，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磺化工藝應采用H<,2>SO<,4>濃度為95％，溫度為85℃，反應時間3h的方案。 5、SS

5、PS離子交換樹脂研制的工藝過程可歸納為：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樹脂中約83％的苯環(huán)接上了磺酸基。 7、從激光粒度測量和透射電鏡觀察結果看，SSPS離子交換樹脂顆粒直徑較小，大小比較均勻，其中存在一部分納米粒子，沒有出現(xiàn)團聚現(xiàn)象，最大的SSPS樹脂粒徑處在2μm以內。 8、SSPS離子交換樹脂對陽離子染料的吸附速度很快，吸附