[發(fā)明專利]含有螯合官能基團的單分散性離子交換劑的制備工藝和應(yīng)用

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00126066.9
• 申請日: 2000-08-28
• 公開（公告）號: CN1287887A
• 公開（公告）日: 2001-03-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·克里珀;W·斯特呂維爾;U·施尼格;B·赫斯;B·萊曼;H·呂特詹斯
• 申請（專利權(quán)）人: 拜爾公司
• 主分類號: B01J41/04
• 分類號: B01J41/04;B01J41/12;C02F1/42;B01D53/96
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 劉元金,楊麗琴

本發(fā)明涉及含有螯合官能基團的新型單分散性離子交換劑的制備工藝，也涉及其用途。

US-A?4444?961公開了一種制備單分散性大孔螯合樹脂的工藝。在該工藝中，使鹵烷基化的聚合物胺化，然后使胺化的聚合物與氯乙酸反應(yīng)，得到亞胺基二乙酸型的螯合樹脂。

該工藝的一個缺點是在該工藝的鹵烷基化珠狀聚合物階段以及隨后在該工藝的氨基甲基化珠狀聚合物階段產(chǎn)生的后交聯(lián)。EP-A0481603敘述了在這2個階段產(chǎn)生后交聯(lián)的缺點，以及盡量減少這種后交聯(lián)的方法。

本發(fā)明提供了迄今未知的單分散性螯合樹脂及其應(yīng)用，在這種樹脂的制備過程中避免了鹵烷基化的中間階段。

這種新工藝避免了后交聯(lián)。

這種新型產(chǎn)物具有均勻的結(jié)構(gòu)。令人驚奇的是，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，沒有后交聯(lián)就可以達到芳環(huán)上官能基團的較高取代度，因而最終產(chǎn)物具有較高的交換容量。此外，基于所用單體的最終產(chǎn)物的產(chǎn)率也顯著高于按照先有技術(shù)制備的最終產(chǎn)物的產(chǎn)率。

因此，本發(fā)明提供一種含有螯合官能基團的單分散性離子交換劑的制備工藝，其特征在于：

a)使從至少一種單乙烯基芳香族化合物和從至少一種多乙烯基芳香族化合物，而且如果愿意也用一種造孔劑(porogen)和/或如果愿意用一種引發(fā)劑或用一種引發(fā)劑組合制成的單體小滴發(fā)生反應(yīng)，給出一種單分散性交聯(lián)珠狀聚合物，

b)這種單分散性交聯(lián)珠狀聚合物用鄰苯二甲酰亞胺衍生物進行酰胺基甲基化，

c)讓酰胺基甲基化的珠狀聚合物發(fā)生反應(yīng)，給出一種氨基甲基化的珠狀聚合物，和

d)讓氨基甲基化的珠狀聚合物發(fā)生反應(yīng)，給出含有螯合基團的離子交換劑。?

具有上述性能的這種離子交換劑是不用進行后交聯(lián)而得到的。此外，與先有技術(shù)已知的螯合樹脂相比，按照本發(fā)明制備的含有螯合基團的單分散性離子交換劑。

—能明顯更好地從水溶液或有機液體或其蒸氣中除去重金屬和貴金屬，尤其是從堿土金屬或堿金屬的水溶液中除去汞，特別是從堿金屬氯化物電解的鹽水溶液中除去汞，

—能明顯更好地從鹽酸水溶液，特別是從煙道氣洗滌器流出物中的廢水中以及從埋填流出物或地下水中除去重金屬，尤其汞或砷，

—能明顯更好地從液態(tài)或氣態(tài)烴類，例如天然氣、天然氣冷凝液或礦物油，或鹵代烴，例如氯代或氟代烴中除去重金屬，尤其汞或砷，或貴金屬

—能明顯更好地從水溶液或有機溶液中除去鉑族元素，或金或銀，以及

—能明顯更好地從有機溶液或溶劑中除去銠或鉑族金屬，或者金或銀，或者含銠或貴金屬的催化劑殘留物，和

—能明顯更好地從如通常在堿金屬氯化物電解中產(chǎn)生的含水鹽溶液中除去堿土金屬，例如鎂、鈣、鋇或鍶。

因此，該新型離子交換劑非常適用于化學(xué)工業(yè)、電子工業(yè)或排放廢物或回收廢物的工業(yè)中各種各樣的應(yīng)用部門，或者電鍍或表面拋光中各種應(yīng)用部門。

按照工藝步驟a)的單分散性交聯(lián)乙烯基芳香族基聚合物，可以用文獻上已知的工藝制備。這種類型的工藝詳見諸如US—A?4?444?961、EP—A?0?046?535、US—A?4?419?245或WO?93/12167，其內(nèi)容均以與工藝步驟a)有關(guān)的參考文獻方式列入本申請。

在工藝步驟a)中，使用至少一種單乙烯基芳香族化合物和至少一種多乙烯基芳香族化合物。然而，也有可能使用兩種或更多種單乙烯基芳香族化合物的混合物，和兩種或更多種多乙烯基芳香族化合物的混合物。

工藝步驟a)中用于達到本發(fā)明目的的較好單乙烯基芳香族化合物，是單烯鍵不飽和化合物，例如苯乙烯、乙烯基甲苯、乙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、丙烯酸烷酯和甲基丙烯酸烷酯。

特別優(yōu)先使用苯乙烯或苯乙烯與上述單體的混合物。

工藝步驟a)中用于達到本發(fā)明目的的較好的多乙烯基芳香族化合物，是多官能烯鍵不飽和化合物，例如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯、三乙烯基苯、二乙烯基萘、三乙烯基萘、1，7-辛二烯、1，5-己二烯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、三甲基丙烯酸三(羥甲基)丙烷酯或甲基丙烯酸烯丙酯。

多乙烯基芳香族化合物的使用量，以該單體或其與其它單體的混合物為基準(zhǔn)，一般是1～20％(重量)、較好2～12％(重量)、特別好的是4～10％(重量)。此類多乙烯基芳香族化合物(交聯(lián)劑)的性質(zhì)選擇時要牢記隨后的球形聚合物用途。在很多情況下，二乙烯基苯是適用的。對于大多數(shù)用途來說，商品二乙烯基苯的質(zhì)量是足夠的，它除二乙烯基苯異構(gòu)體外還包含乙基乙烯基苯。

在本發(fā)明的一個較好實施方案中，在工藝步驟a)中使用了微包膠單體小滴。