纤维素/甲基丙烯酸丁酯共聚物吸油纤维的制备和性能

随着社会的发展，油污污染严重威胁着人类的生存环境。基于吸油材料的吸附法因其高效、经济等特点而被广泛采用。然而，由于目前性能较好的吸油树脂大多是以石化产品为唯一合成单体，价高且废弃后难降解。因此，开发可再生资源，制备与环境相容性好的吸油材料已成为这一领域的研究热点。前期研究发现，纤维素与甲基丙烯酸丁酯（BMA）在纤维素LiCl/DMAc（氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺）溶液体系中的均相接枝聚合反应有较高的接枝率，体系中有预交联剂存在时，产物呈更加透明的溶液，且流变性好。本项目拟采用纤维素LiCl/DMAc均相溶液体系，制备含预交联剂的纤维素/BMA接枝聚合物溶液后，采用湿法纺丝技术纺制纤维。预交联剂在纤维成形过程中赋予产品交联结构，从而使纤维具有吸油性能。本项目的实施，不仅能克服现有吸油材料的缺陷，为产业化生产纤维素基本征吸油纤维打下基础，还能为开发其他纤维素衍生化产品提供思路。

随着社会的发展，油污污染严重威胁着人类的生存环境，亟待解决。基于吸油材料的吸附法因其高效、经济等特点而被广泛采用。然而，由于目前性能较好的吸油树脂，不仅为形状单一的粒状材料，适用范围狭窄，而且大多是以石化产品为唯一合成单体，价高且废弃后难以自然降解。因此，开发可再生资源，制备与环境相容性好，且适用范围更广的纤维素基吸油纤维，具有十分重要的意义。本项目首先在纤维素LiCl/DMAc（氯化锂/N,N-二甲基乙酰胺）溶液体系中，分别采用自由基聚合（FRP）法和原子转移自由基聚合(ATRP)法，均相合成了纤维素-甲基丙烯酸丁酯接枝聚合物（Cell-g-PBMA），系统研究了FRP和ATRP法制备接枝聚合产物的性能与合成条件间，以及产物间的区别，并溶解ATRP法制备的Cell-g-PBMA产品，加入预交联剂配制纺丝溶液后，采用湿法纺丝技术，纺制了吸油性能及力学性能均优的纤维素基本征吸油纤维。该纤维产品对机油的饱和吸油率及水面浮油回收率分别达到了96.5和72.9g/g。其次，本项目采用纤维素/[Bmim]Cl（离子液体）溶液为反应介质，分别采用FRP和ATRP法，通过加入交联剂，均相制备了具有一定空间网络结构的纤维素基吸油树脂。FRP法合成的产物对水中二氯甲烷的回收率达到了24.6 g/g，而ATRP法制备的产品对机油的饱和吸油率达到了52.9 g/g。该项目的实施，不仅将克服现有吸油材料的缺陷，为产业化生产纤维素基吸油树脂及吸油纤维提供数据，还能为开发其他纤维素衍生化产品提供思路。