中文摘要：

(甲基)丙烯酸酯系聚合物对油性有机液体具有特殊的吸附作用、可用于治理该类物质引起的污染，与粒状聚合物相比，纤维本身具有众多的优点，可在有机液体污染治理领域发挥重要的作用，因此研究(甲基)丙烯酸酯系聚合物纤维具有重要意义。在前期研究工作基础上，本项目将反应、纺丝过程融为一体，使线形热塑性(甲基)丙烯酸酯系聚合物在熔融挤出过程中与多官能团单体发生交联反应，熔体通过喷丝头组件后将三维网状结构赋予纤维大分子，实现了具有体型结构纤维的制备，可满足纤维吸收有机液体而不溶于有机液体的要求，探索交联反应动力学及操作参数与反应产物组成的关系；分析反应产物形态结构（微孔尺寸、含量、分布）的生成与演变及其与性能关系；掌握熔体细流冷却固化、拉伸以及热定型过程对纤维结构的影响规律，对纤维结构与性能的相关性进行研究；建立吸附油性有机液体的热力学及动力学模型，并对吸油后纤维的再生工艺及油性有机液体的分离问题进行探讨。

结论摘要：

近年来，各类含油性有机液体污水、废弃液的排放及工业事故（如油船、油罐等泄漏事故）等对环境造成了严重污染，亟待有效遏制和解决，而吸附（或吸收）处理则是可用于治理该类污染的最理想方法，因此，吸附（或吸收）材料的研究与开发变得尤为重要。本项目以对油性有机液体具有极佳亲和性的线形或弱体型聚（甲基）丙烯酸酯为基质聚合物，多官能团物质为反应性单体，过氧化苯甲酰为反应引发剂，借助转矩流变仪、差示扫描量热仪、旋转粘度计等对由上述物质形成混合体系的反应过程进行研究和监测，并结合聚（甲基）丙烯酸酯的熔融特性确定反应挤出-熔融纺丝工艺参数，采用反应挤出-熔融纺丝联用工艺将线形或弱体型聚（甲基）丙烯酸酯纺制成具有三维网状交联结构的纤维材料，基于对上述混合体系组分以及工艺参数的调控，使纤维对三氯乙烯、三氯甲烷和甲苯等油性有机液体的吸附量高于10g/g，并对纤维的结构与其他性能进行系统研究。研究结果表明，当线形聚甲基丙烯酸丁酯或弱体型甲基丙烯酸丁酯-甲基丙烯酸羟乙酯共聚物为基质聚合物时，其大分子主链和侧链上缺乏易被引发剂受热分解生成的初级自由基捕获的活泼叔氢原子，反应性多官能团单体在反应挤出过程中难以接枝于基质聚合物大分子链上，而易发生自聚生成均聚物，故成形后纤维中含有的交联结构为两种聚合物形成的互穿网络结构；而当基质聚合物为含有活泼叔氢原子的甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸丁酯共聚物时，反应性多官能团单体在反应挤出过程中既可接枝于基质聚合物大分子链上，也可发生自聚生成均聚物，但在过氧化苯甲酰引发剂作用下，甲基丙烯酸丁酯-丙烯酸丁酯共聚物在挤出过程中极易发生降解，这类降解对成形后纤维的吸油性有机液体能力产生了极为不利的负面影响；聚丙烯的引入可以改善聚（甲基）丙烯酸酯的纺丝可纺性，且由于聚丙烯大分子链中存在活泼叔氢原子，在反应挤出过程中反应性多官能团单体也可接枝于聚丙烯大分子链上，生成接枝共聚物，而此接枝共聚物可充当聚丙烯与聚（甲基）丙烯酸酯的增容剂，实现聚丙烯与聚（甲基）丙烯酸酯的原位反应增容，赋予复合纤维较好的综合性能。此外，为一步获得纤维织物，本项目还以二甲基甲酰胺为稀释剂，聚（甲基）丙烯酸酯、多官能团单体、过氧化苯甲酰为反应组分，于一定温度下使该四元体系反应一段时间，在静电纺丝设备上采用静电纺丝技术制得纤维非织造材料，进而研究该非织造材料对油性有机液体的吸收与分离能力。