硅油为致孔剂合成的St-DVB大孔共聚物

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1、万方数据第24卷第2期高分子材料科学与工程Ⅷ．24，№．22008年2月POLYMERMATERIALSSCIENCEANDENGINEERINGFeb．2008硅油为致孔剂合成的St．DVB大孔共聚物范云鸽，王蓓蕾，史作清(功能高分子材料教育部重点实验室。南开大学高分子化学研究所．天津300071)摘要：采用硅油与甲苯为混合致孔剂，水相悬浮聚合制备了一系列大孔交联苯乙烯．二乙烯苯树脂。通过改变交联荆DVB用量和致孔剂硅油与甲苯的配比、用量等，研究了所合成的大孔St．DVB共聚物的堆密度、力学强度、比表面积、表面

2、形态及吸附性能。结果表明，硅油与甲苯以一定比例混合作致孔荆时，可得到了一类具特殊结构的小球堆积型(10邮～15Van)大g共聚物。关键词：硅油致孔剂；大孔苯乙烯．=乙烯苯树脂；悬浮聚合；／b球堆积结构中图分类号：TB383文献标识码：A文章编号：1000．7555(2008)02．0043．04用水包油(O用)形式悬浮聚合法制备的大孔苯乙烯。二乙烯苯(St-D、侣)树脂在离子交换剂合成、高分子催化剂载体和酶固定化载体中得到了广泛应用。聚合过程中通过使用惰性有机溶剂使共聚物形成永久性的孔道，所用的致孔剂可以是St—

3、DVB聚合物的良溶剂、沉淀剂、线型聚合物等，不同类型的致孔剂可以得到不同孔结构的大孔树脂⋯；树脂的应用性能与其孔结构有密切关系。‘本文以较低分子量(～2K)的低聚物硅油和甲苯为混合致孔剂，通过悬浮聚合合成具有特殊孔结构的大孔St／DVB树脂，探讨了硅油的使用对所合成树脂性能的影响，研究了所得大孔树脂的性质，并通过树脂对水溶液中苯酚的吸附容量，进一步考察了树脂性能。1实验部分1．1主要试剂苯乙烯：工业品，99％；二乙烯苯：工业品，DVB含量55％和80％；硅油：进口分装；过氧化苯甲酰(BPO)：工业品，经重结晶纯化

4、；其余试剂为国产分析纯试剂。I．2聚合成球反应及树脂的后处理采用经典的悬浮聚合反应制备大孔苯乙烯．二乙烯苯(St-DvB)树脂，滤出树脂，用大量热水洗涤树脂，将树脂转入玻璃淋洗柱，用乙醇洗涤，再用甲苯淋洗并浸泡过夜，用约3倍体积的甲苯淋洗出树脂中的致孔剂硅油，换用丙酮淋洗至流出液加水不混浊为止。将树脂晾干，过筛筛分出0．3mm～O．6mm粒径的树脂，在真空干燥箱中40℃干燥8h。1．3大孔树脂性能测定1．3．1聚合物的密度和比表面积：堆密度D。(g／mL)用量筒测定；树脂的骨架密度(P。)用正庚烷比重瓶法测定；表

5、观密度(ID。)用汞比重瓶法测定【23；比表面积(S)用简易BET低温氦吸附法测定[31；孔容(、厂)按文献[4]方法计算得到。1．3．2树脂的压碎强度：筛分树脂时取三粒粒径0．6ITLrrl树脂小球，分别置于载玻片上等边三角形三个顶角，将另一载玻片水平放置于树脂小球上，在上面放置烧杯，慢慢向烧杯里加水，直到小球破碎；将载玻片、烧杯、所加水称量，记录树脂能承受的质量(g)。三次测定的读数平均值记为树脂的压碎强度，此值代表了树脂的力学强度。1．3．3树脂的扫描电镜：选择若干聚苯乙烯．收稿门期：2006-09．13；

6、修订日期：2007．07．12基金项目：天津市自然科学基金资助项目(05YFJMJC00a00)联系人：范云鸽。主要从事功能高分子教学与研究。E．mail：fanyunge@nankai．edu．Crl万方数据’高分子材料科学与工程2008年二乙烯苯多孔树脂球粒，喷金后在日立3500N扫描电子显微镜上观察其表面及内部微孔结构并照相。l。3．4大孔树脂对水溶液中苯酚的静态吸附：配制浓度为2．6078mg／mL苯酚水溶液，于100mL锥形瓶中加入0．2g树脂样品、25mL苯酚吸附液，置恒温振荡器内以110r／min转

7、速、25℃吸附6h，吸附平衡后，取0．2mL溶液稀释至10mL，在270nm波长下测定其吸光度值，并通过预先测定的溶液工作曲线计算苯酚的平衡浓度(C。)，树脂对吸附质苯酚的平衡吸附量q。通过下式计算：q。=Vl(Co—C。)／W式中：Vl——苯酚溶液的体积(mL)；W—一干树脂的质量(g)；C广苯酚溶液的初始浓度(mg／L)；Ce．苯酚溶液的平衡浓度(mg／L)。2结果与讨论2．1致孔剂组成对共聚物性能的影响以DVB含量55％的工业二乙烯苯为聚合单体，固定致孔剂用量为单体量的100％(体积分数)时，混合致孔剂组成

8、对树脂性能的影响，见Tab．1。从Tab．1可以看出，混合致孔剂中低聚物硅油的用量对所得树脂的孔性能有很大影响，随硅油用量的增加，树脂的堆密度减小，树脂的力学强度下降。Tab．1Synthesisofpoly(DVB)macrollormBresins谢thsiliconoil／toluene鹅∞pom鲫树脂对水溶液中苯酚的吸附量与树脂的比表面积的相关性很好，比表面积大的