近年來(lái)，以聚苯乙烯磺酸鈉(PSS)為載體制備的液體緩控釋制劑取得突破性進(jìn)展。聚苯乙烯磺酸鈉是陽(yáng)離子強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂。聚苯乙烯磺酸鈉是一種不溶于水和一般酸堿溶液及有機(jī)溶劑，有良好化學(xué)穩(wěn)定性的高分子聚合物。聚苯乙烯磺酸鈉具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)主要包括：具有空間立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀骨架；與網(wǎng)狀骨架以共價(jià)鍵連接且不能移動(dòng)的活性基團(tuán)；與活性基團(tuán)以離子鍵結(jié)合，帶有相反電荷，有交換功能的平衡離子。目前用于制備藥物樹(shù)脂的聚苯乙烯磺酸鈉主要是凝膠型樹(shù)脂。
廢舊聚苯乙烯泡沫的污染問(wèn)題已經(jīng)引起人們的重視，郭戈等人利用廢舊聚苯乙烯泡沫制備聚苯乙烯磺酸及其鈉鹽,不但治理了污染,保護(hù)了環(huán)境,而且,降低了制備聚苯乙烯磺酸鈉的成本。
聚苯乙烯磺酸鈉是一種具有獨(dú)特作用的水溶性聚合物,用于反應(yīng)性乳化劑、凝聚劑、分散劑、容器清洗劑、化妝品、水處理劑、半導(dǎo)體、影像膠片等多個(gè)領(lǐng)域。聚苯乙烯磺酸鈉在水中的殘留會(huì)造成水質(zhì)的污染，研究其降解在理論和凈化水質(zhì)上具有重要意義。
制備方法
將廢舊泡沫洗干凈待用。取4g洗凈的廢舊聚苯乙烯泡沫溶于50cm3的1,2-二氯乙烷中,制成膠液。將膠液移入裝有電攪拌器和索氏提取器的三頸瓶中,加入8g濃硫酸和少量CHJ-05催化劑,索氏提取器內(nèi)放入CaO,在充分?jǐn)嚢柘录訜岱磻?yīng)。反應(yīng)完畢,分離出溶劑。將粗產(chǎn)品用NaOH中和成中性后，再用丙酮重結(jié)晶提純、干燥,得聚苯乙烯磺酸純品。將聚苯乙烯磺酸中和后用丙酮重結(jié)晶、烘干即得聚苯乙烯磺酸鈉[1]。
超聲降解
配制一定濃度的聚苯乙烯磺酸鈉水溶液,將溶液置入一個(gè)特殊設(shè)計(jì)的反應(yīng)器中進(jìn)行超聲降解。在一定的超聲時(shí)間后,取出少許反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過(guò)處理后,進(jìn)行紫外檢測(cè)(UV-1100,北京瑞利分析儀器公司),紅外表征(FTIR2000-104,ABB),分子量測(cè)定GPC(Agilent1100,Waters)。超聲條件:6W的功率放大器(T&Cpowerconversion, Inc.),20~2000kHz的頻率發(fā)生器(Instex,Taiwan),反應(yīng)液40mL,恒溫水浴在25℃左右。
結(jié)果：低功率、高頻率的超聲波可導(dǎo)致水溶液中聚苯乙烯磺酸鈉迅速降解，聚合物溶液濃度、pH值及超聲頻率對(duì)降解反應(yīng)有明顯的影響，紅外和紫外光譜圖說(shuō)明經(jīng)過(guò)超聲后聚合物結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,其中包括苯環(huán)的破裂。通過(guò)用DPPH對(duì)自由基進(jìn)行捕捉,證明聚苯乙烯磺酸鈉在超聲條件下的降解確實(shí)經(jīng)歷了自由基的歷程[2]。
參考文獻(xiàn)
[1] 郭戈,謝海泉,劉珊珊. 廢舊聚苯乙烯泡沫制備聚苯乙烯磺酸鈉的研究[J]. 科技通報(bào),2007,23(2):225-227,231. DOI:10.3969/j.issn.1001-7119.2007.02.015.
[2] 余建剛,朱光軍,朱昌平,等. 超聲引發(fā)聚苯乙烯磺酸鈉的降解[J]. 水資源保護(hù),2011,27(1):55-57. DOI:10.3969/j.issn.1004-6933.2011.01.013.