申请日2018.04.23
公开(公告)日2018.09.14
IPC分类号C02F1/00
摘要
该发明涉及一种废水处理用聚乙烯球，包括以下原料组分：聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛，聚合氯化铝铁由三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF‑280消泡剂反应制得，聚丙烯酸酯由丙烯酸、SE‑10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝反应制得，硅酸镁铝由硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇反应制得，改性二氧化钛由二氧化钛、乙醇、丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂反应制得。该发明具有优异的废水处理的性能。
权利要求书
1.一种废水处理用聚乙烯球的制备方法，其特征在于：包括以下原料组分：聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛，所述的聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛的质量份数比为35：26～35：28～36：19～25，其中，所述的聚合氯化铝铁由三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF-280消泡剂反应制得，所述的三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF-280消泡剂的质量份数比为60：9～21：98～124：5～18：1～2，所述的聚丙烯酸酯由丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝反应制得，所述的丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝的质量份数比为8：29～37：27～41：3～9：9～18：0.3～0.7：16～23，所述的硅酸镁铝由硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇反应制得，所述的硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇的质量份数比为90：65～73：35～43：86～99：44～61，所述的改性二氧化钛由二氧化钛、乙醇、丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂反应制得，所述的二氧化钛、乙醇、丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂的质量份数比为41：55～72：25～31：16～22：0.3～1。
2.根据权利要求1所述一种废水处理用聚乙烯球的制备方法，其特征在于：所述的废水处理用聚乙烯球是由以下制备方法制得的：(1)、将二氧化钛、乙醇按照质量份数比为41：55～72加入到水热反应釜中，维持体系温度85～93 ℃条件下反应40min，将产物和质量份数比为9～12的丙烯酸添加至反应釜中，搅拌速度为86～92r/min，维持体系温度96～109℃、-0.08MPa条件下回流反应55min，将产物和质量份数比为16～19：16～22：0.3～1的丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂添加至反应釜中，搅拌速度为76～90r/min，维持体系温度30～39 ℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照3～9s，粉碎，得到改性二氧化钛;(2)、将硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇按照质量份数比为90：65～73：35～43：86～99：44～61添加至水热反应釜中，维持体系温度183～198 ℃条件下反应3～6h，产物经过滤、130℃、-0.06MPa真空干燥25min，产物经200℃焙烧1h，300℃焙烧1h，400℃焙烧1h，500℃焙烧1h，600℃焙烧1h，700℃焙烧2h，800℃焙烧2h，900℃焙烧3h，1L水超声洗涤3次、125℃、-0.05MPa真空干燥17min，粉碎，得到硅酸镁铝;(3)、将丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝按照质量份数比为8：29～37：27～41：3～9：9～18：0.3～0.7：16～23加入到反应釜中，搅拌速度为96～110r/min，维持体系温度28～36 ℃条件下反应28min，产物经36W LED灯光照45s、100W高压汞灯光照34s、1000W高压汞灯光照4～13s，粉碎，即得到聚丙烯酸酯;(4)、将三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF-280消泡剂按照质量份数比为60：9～21：98～124：5～18：1～2加入到水热反应釜中，维持体系温度135～151 ℃条件下反应2～6h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为115～130r/min，维持体系温度128～135 ℃、-0.07MPa条件下反应1～3h，产物经喷雾干燥，粉碎，即得到聚合氯化铝铁;(5)、将聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛按照质量份数比为35：26～35：28～36：19～25加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～182℃混合反应2～5min，用挤出机在温度179～187℃挤出造粒，粉碎，即得到废水处理用聚乙烯球。
3.根据权利要求2所述一种废水处理用聚乙烯球的制备方法，其特征在于：所述的氯化铝为氯化铝的饱和水溶液。
说明书
一种废水处理用聚乙烯球及其制备方法
技术领域
该发明涉及一种废水处理用聚乙烯球及其制备方法。
背景技术
聚乙烯为使用频率最高的人工合成塑料树脂之一。聚乙烯具有优异的耐冷热冲击性、耐电击穿性能、绝缘性能、疏水性能、低气体透过率、绿色环保等优势。聚乙烯被广泛应用于化工原料输送管道、化工污水输送管道、日常用水输送管道、自来水输送管道、商场购物袋等领域。
目前，聚乙烯材料在废水处理的性能需要进一步提升。该发明采用聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛制备了废水处理用聚乙烯球，该方法制备的废水处理用聚乙烯球具有优异的废水处理的性能。
发明内容
该发明的目的在于提供一种废水处理用聚乙烯球的制备方法，该方法通过改变反应物原料和工艺方式，制备的材料具有优异的废水处理的性能。
为了实现上述目的，该发明的技术方案如下。
一种废水处理用聚乙烯球及其制备方法，具体包括以下步骤：(1)、将二氧化钛、乙醇按照质量份数比为41：55～72加入到水热反应釜中，维持体系温度85～93 ℃条件下反应40min，将产物和质量份数比为9～12的丙烯酸添加至反应釜中，搅拌速度为86～92r/min，维持体系温度96～109 ℃、-0.08MPa条件下回流反应55min，将产物和质量份数比为16～19：16～22：0.3～1的丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂添加至反应釜中，搅拌速度为76～90r/min，维持体系温度30～39 ℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照3～9s，粉碎，得到改性二氧化钛;(2)、将硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇按照质量份数比为90：65～73：35～43：86～99：44～61添加至水热反应釜中，维持体系温度183～198℃条件下反应3～6h，产物经过滤、130℃、-0.06MPa真空干燥25min，产物经200℃焙烧1h，300℃焙烧1h，400℃焙烧1h，500℃焙烧1h，600℃焙烧1h，700℃焙烧2h，800℃焙烧2h，900℃焙烧3h，1L水超声洗涤3次、125℃、-0.05MPa真空干燥17min，粉碎，得到硅酸镁铝;(3)、将丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝按照质量份数比为8：29～37：27～41：3～9：9～18：0.3～0.7：16～23加入到反应釜中，搅拌速度为96～110r/min，维持体系温度28～36 ℃条件下反应28min，产物经36WLED灯光照45s、100W高压汞灯光照34s、1000W高压汞灯光照4～13s，粉碎，即得到聚丙烯酸酯;(4)、将三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF-280消泡剂按照质量份数比为60：9～21：98～124：5～18：1～2加入到水热反应釜中，维持体系温度135～151 ℃条件下反应2～6h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为115～130r/min，维持体系温度128～135 ℃、-0.07MPa条件下反应1～3h，产物经喷雾干燥，粉碎，即得到聚合氯化铝铁;(5)、将聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛按照质量份数比为35：26～35：28～36：19～25加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～182℃混合反应2～5min，用挤出机在温度179～187℃挤出造粒，粉碎，即得到废水处理用聚乙烯球。
该发明所述的废水处理用聚乙烯球的制备方法，包括下列步骤：
(1)、将二氧化钛、乙醇按照质量份数比为41：55～72加入到水热反应釜中，维持体系温度85～93 ℃条件下反应40min，将产物和质量份数比为9～12的丙烯酸添加至反应釜中，搅拌速度为86～92r/min，维持体系温度96～109 ℃、-0.08MPa条件下回流反应55min，将产物和质量份数比为16～19：16～22：0.3～1的丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和819光引发剂添加至反应釜中，搅拌速度为76～90r/min，维持体系温度30～39 ℃条件下反应25min，产物经2000W高压汞灯光照3～9s，粉碎，得到改性二氧化钛;所述的丙烯酸的目的为了提高二氧化钛表面化学活性的同时，提高聚乙烯球废水处理效率。
(2)、将硅酸钠、氯化镁、氯化铝、水和异丙醇按照质量份数比为90：65～73：35～43：86～99：44～61添加至水热反应釜中，维持体系温度183～198 ℃条件下反应3～6h，产物经过滤、130℃、-0.06MPa真空干燥25min，产物经200℃焙烧1h，300℃焙烧1h，400℃焙烧1h，500℃焙烧1h，600℃焙烧1h，700℃焙烧2h，800℃焙烧2h，900℃焙烧3h，1L水超声洗涤3次、125℃、-0.05MPa真空干燥17min，粉碎，得到硅酸镁铝;所述的氯化镁和氯化铝的目的为了提高聚乙烯球的废水处理性能。
(3)、将丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯、聚乙二醇600、聚乙二醇甲基丙烯酸酯、819光引发剂和硅酸镁铝按照质量份数比为8：29～37：27～41：3～9：9～18：0.3～0.7：16～23加入到反应釜中，搅拌速度为96～110r/min，维持体系温度28～36 ℃条件下反应28min，产物经36W LED灯光照45s、100W高压汞灯光照34s、1000W高压汞灯光照4～13s，粉碎，即得到聚丙烯酸酯;所述的硅酸镁铝的目的为了提高聚丙烯酸酯的吸附和增黏，提高聚乙烯球的废水处理性能。
(4)、将三氧化二铝、乙酸亚铁、盐酸、硬脂酸铝和DF-280消泡剂按照质量份数比为60：9～21：98～124：5～18：1～2加入到水热反应釜中，维持体系温度135～151 ℃条件下反应2～6h，将产物转移至反应釜中，搅拌速度为115～130r/min，维持体系温度128～135℃、-0.07MPa条件下反应1～3h，产物经喷雾干燥，粉碎，即得到聚合氯化铝铁;所述的乙酸亚铁和硬脂酸铝的目的为了提高聚乙烯球的废水处理性能。
(5)、将聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛按照质量份数比为35：26～35：28～36：19～25加入到高速混合机中，用高速混合机在温度175～182℃混合反应2～5min，用挤出机在温度179～187℃挤出造粒，粉碎，即得到废水处理用聚乙烯球。
该发明的有益效果在于：
1、丙烯酸对二氧化钛表面进行修饰改性，能提高二氧化钛表面化学活性，通过与丙烯酸、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯反应，得到改性二氧化钛;制备的改性二氧化钛具有较大的密度和粘附性，能明显提高聚乙烯球处理废水的效率;
2、硅酸钠、氯化镁和氯化铝经过水热反应得到硅酸镁铝，制备的硅酸镁铝具有优异的增稠、增黏和吸附性，能提高聚乙烯球的废水处理效率;
3、丙烯酸、SE-10乳化剂、丙烯酸异辛酯和聚乙二醇甲基丙烯酸酯通过聚合反应，制备的聚合物其本身具有优异的粘附性，能提高硅酸镁铝的增黏和吸附性能，提高聚乙烯球的废水处理效率;
4、在聚合氯化铝铁合成过程中，乙酸亚铁和硬脂酸铝不仅作为反应原料，还能在提高聚合氯化铝铁储存稳定性的同时，提高聚合氯化铝铁的废水处理性能，从而明显提高聚乙烯球的废水处理性能;
5、在聚乙烯、聚合氯化铝铁、聚丙烯酸酯、改性二氧化钛协同作用下，赋予废水处理用聚乙烯球优异的废水处理性能。