[發明專利]一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法

無效

• 申請號: 201010131620.0
• 申請日: 2010-03-19
• 公開（公告）號: CN102190753A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發明（設計）人: 周家付
• 申請（專利權）人: 周家付
• 主分類號: C08F220/06
• 分類號: C08F220/06;C08F220/14;C08F2/20;C08F8/12;C08J9/14;B01J39/20
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技術領域

本發明涉及一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法。應用于化工領域。

背景技術

大孔弱酸性丙烯酸陽離子樹脂主要應用于水處理，市場份額大，目前各樹脂企業采用的生產工藝主要有兩種，一種是采用一次或者二次聚合的聚丙烯酸甲酯為白球，經過水解得到大孔弱酸樹脂；另一種工藝則是采用丙烯腈為單體制備大孔白球，再經過水解得到大孔弱酸樹脂。

若采用丙烯酸甲酯為原料的生產工藝，其缺點就是最終得到的弱酸樹脂弱酸交換量無法達到11mmol/g，滿足不了客戶的要求；若采用丙烯腈為聚合單體，最終產品的弱酸交換量可以達到標準，但是產品外觀為乳黃色或者黃色珠體，無法實現樹脂為純白色的目標，不容易被客戶接受。

發明內容

本發明的目的是克服上述兩種工藝的缺點，制備既具有超過11mmol/g的弱酸交換量，同時樹脂顏色為純白色的陽離子交換樹脂。通過采用丙烯酸與丙烯酸甲酯為聚合單體，通過懸浮聚合制備大孔白球，再經過水解得到最終的產品。為了防止丙烯酸溶解到水相中，本發明采用高濃度的氯化鈣水溶液作為分散相，反應完成后水相和回收重復使用。本發明的目的可通過如下措施來實現：

本發明提供的大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，制備步驟如下：

步驟1、按重量比取苯乙烯1-3份，丙烯酸類單體60-80份和二乙烯苯與三烯丙基異三聚氰酸酯5-10份為單體；取單體總重5％-30％的甲苯和汽油或碳醇為混合致孔劑，取單體總重0.1％-2％的過氧化苯甲酰和0.1％-2％的偶氮二異丁腈為引發劑，混合得油相；

步驟2、按重量比取0.2-1份纖維素，250-400份無水氯化鈣，溶于500份去離子水中，制得水相；

步驟3、將油相投入水相，開啟攪拌器，轉速40-120轉/分，至油珠粒徑為0.4-1.2mm時，開始緩慢升溫，至65℃-75℃時恒溫反應，升溫速度為0.5℃/分；在該溫度下繼續保溫反應5小時，之后以同樣的升溫速度將溫度升至75℃-85℃，再恒溫反應2-4小時；然后以同樣升溫速度將溫度升至85℃-95℃，恒溫反應2-4小時，最后升至97℃，恒溫8小時，進行固化反應，反應結束后，過濾；

步驟4、珠球用75℃-90℃去離子水洗滌，直至洗液清亮；然后用丙酮提取，乙醇淋洗，至洗液清亮；得大孔陽離子樹脂半成品；

步驟5、去上述濕樹脂150ml，加入200ml?15％-25％液堿，70℃-90℃恒溫反應5h-10h；反應結束后，裝柱，用等體積去離子水洗，再用2倍體積1N的鹽酸過柱1h-2h，再用去離子水洗至中性，得大孔弱酸性陽離子交換樹脂。

所述的水相為氯化鈣水溶液，濃度為30％-45％。

所述的丙烯酸類單體為丙烯酸與丙烯酸甲酯的混合物。

所述的二乙烯苯為重量百分比55％或者80％的工業二乙烯苯。

所述的交聯劑為二乙烯苯與三烯丙基異三聚氰酸酯的混合物。

綜上所述本發明具有以下有益效果：

1、丙烯酸經過聚合可直接得到聚丙烯酸樹脂，不用經過水解去除醇基，且價格上丙烯酸要便宜，無論從哪方面都可以提高原料的利用率。

2、工藝改進，使得最終產品為純白色，直接改進了目前以丙烯腈為原料的工藝中產品顏色發黃的缺點。

3、工藝簡單，水相氯化鈣水溶液可以回收重復使用，成本低且環境污染小。

具體實施方式

為了進一步說明本發明，提供了一下實施例：

實施例1：

稱取丙烯酸73.6g，重量百分比為55％的二乙烯苯9.1g，三烯丙基異三聚氰酸酯3.1g；稱取17g甲苯，稱取0.5g過氧化苯甲酰和0.5g偶氮二異丁腈為引發劑，混合得油相；

稱取1g纖維素，360g無水氯化鈣，溶于440g水中，制得水相；

將油相投入水相，開啟攪拌器，至油珠粒徑為0.4-1.2mm時，開始緩慢升溫，至70℃時恒溫反應，升溫速度為0.5℃/分；在該溫度下繼續保溫反應5小時，之后以同樣的升溫速度將溫度升至80℃，再恒溫反應2小時；然后以同樣升溫速度將溫度升至90℃，恒溫反應2小時，最后升至97℃，恒溫8小時，進行固化反應，反應結束后，過濾；珠球用75℃去離子水洗滌，直至洗液清亮；然后用丙酮提取，乙醇淋洗，至洗液清亮；得大孔弱酸性陽離子交換樹脂；

實施例2

稱取丙烯酸49.1g，丙烯酸甲酯29.31g，重量百分比為80％的二乙烯苯6.3g，三烯丙基異三聚氰酸酯3.1g；稱取15g甲苯，稱取0.5g過氧化苯甲酰和0.5g偶氮二異丁腈為引發劑，混合得油相；