[發(fā)明專(zhuān)利]吸附樹(shù)脂及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010271036.5
• 申請(qǐng)日: 2010-09-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101912770A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王丕新;王海志;徐昆;劉暢;譚穎
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所
• 主分類(lèi)號(hào): B01J20/26
• 分類(lèi)號(hào): B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波;逯長(zhǎng)明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高分子材料技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種吸附樹(shù)脂及其制備方法。

背景技術(shù)

吸附樹(shù)脂又稱(chēng)聚合物吸附劑，是高度交聯(lián)的高分子聚合物，具有多孔立體結(jié)構(gòu)，是近幾年高分子領(lǐng)域里發(fā)展起來(lái)的一種多孔性樹(shù)脂，廣泛應(yīng)用于生態(tài)環(huán)境、生物醫(yī)藥、化工等各個(gè)領(lǐng)域。吸附樹(shù)脂具有較大的比表面積和適當(dāng)?shù)目讖?，可以從氣相或溶液中吸附某些物質(zhì)。目前，具有高比表面、可控孔結(jié)構(gòu)、特定極性的高分子吸附樹(shù)脂的合成是材料化學(xué)的研究熱點(diǎn)。

迄今，吸附樹(shù)脂一般由單體與交聯(lián)劑在致孔劑存在下進(jìn)行懸浮聚合而制備，反應(yīng)結(jié)束后抽提除去致孔劑，留下永久性的空隙。吸附樹(shù)脂可以通過(guò)控制聚合條件如交聯(lián)劑、致孔劑的用量和種類(lèi)以及單體的組成來(lái)調(diào)節(jié)熟知的極性、孔徑以及比表面積等。

在吸附樹(shù)脂的形成過(guò)程中，致孔劑起著模板的作用。在采用致孔劑參與合成吸附樹(shù)脂的過(guò)程中，待反應(yīng)結(jié)束后去除致孔劑可制得大孔吸附樹(shù)脂，但是此種方法合成的樹(shù)脂比表面積低，吸附選擇性差。吸附樹(shù)脂過(guò)程發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)重要進(jìn)展為Davankov等科學(xué)家發(fā)明的制備吸附樹(shù)脂的后交聯(lián)反應(yīng)法，即首先合成苯乙烯、二乙烯基苯聚合體，然后用交聯(lián)劑氯甲醚氯化，發(fā)生超交聯(lián)反應(yīng)后制得吸附樹(shù)脂，但是，該方法中采用的氯甲醚為對(duì)人體有害物質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)中，申請(qǐng)?zhí)枮?00610039862.0的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了一種吡啶基修飾復(fù)合功能超高交聯(lián)吸附樹(shù)脂及其制備方法，該吸附樹(shù)脂的合成首先是在致孔劑存在下用苯乙烯和二乙烯基苯通過(guò)懸浮聚合得到白球樹(shù)脂，其次，將此樹(shù)脂放在4～7倍的氯甲醚中在36～42℃下氯甲基化反應(yīng)，然后加修飾單體，發(fā)生超交聯(lián)反應(yīng)，制得改性吸附樹(shù)脂。上述方法此合成方法由于采用致孔劑，因此工藝復(fù)雜，且所用試劑氯甲醚有嚴(yán)重的致癌作用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種吸附樹(shù)脂及其制備方法，無(wú)需使用致孔劑和對(duì)人體有害物質(zhì)，制備得到的吸附樹(shù)脂比表面積高、孔徑小。

本發(fā)明提供一種吸附樹(shù)脂的制備方法，包括：

將氯甲基苯乙烯、二乙烯基苯和過(guò)氧化苯甲酰在聚乙烯醇水溶液中反應(yīng)，得到第一反應(yīng)產(chǎn)物；

將第一反應(yīng)產(chǎn)物在70～90℃下在有機(jī)溶劑中溶脹，加入催化劑反應(yīng)后得到第二反應(yīng)產(chǎn)物，所述催化劑為氯化鋁、氯化鐵、氯化鋅或氯化錫；

將所述第二反應(yīng)產(chǎn)物與含有羥基的單體在70～90℃下反應(yīng)，得到吸附樹(shù)脂。

優(yōu)選的，所述含有羥基的單體為苯酚、硝基苯酚或羥基苯甲酸。

優(yōu)選的，所述含有羥基的單體與所述第二反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量比為100∶0.5～10。

優(yōu)選的，所述含有羥基的單體與所述第二反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量比為100∶2～8。

優(yōu)選的，所述催化劑與所述第一反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量比為1∶1～7。

優(yōu)選的，所述有機(jī)溶劑為1，2-二氯乙烷或硝基苯。

優(yōu)選的，所述氯甲基苯乙烯與所述過(guò)氧化苯甲酰的質(zhì)量比為100∶0.4～1.1。

優(yōu)選的，所述聚乙烯醇水溶液的質(zhì)量濃度為0.5～1.1wt％。

優(yōu)選的，所述二乙烯基苯與所述氯甲基苯乙烯的摩爾比為1～5∶100。

本發(fā)明還提供一種吸附樹(shù)脂，由上述技術(shù)方案所述制備方法制備。

從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供一種吸附樹(shù)脂及其制備方法，該制備方法以氯甲基苯乙烯為聚合單體、二乙烯基苯為交聯(lián)劑，通過(guò)懸浮聚合法制得珠狀樹(shù)脂，然后在后交聯(lián)階段加入含有羥基的單體進(jìn)行超交聯(lián)反應(yīng)制備得到吸附樹(shù)脂。本發(fā)明采用化學(xué)修飾法在聚氯甲基苯乙烯后交聯(lián)階段使吸附樹(shù)脂成孔，通過(guò)引入含有羥基的單體修飾，使吸附樹(shù)脂骨架上帶有極性基團(tuán)，從而增加對(duì)吸附物質(zhì)的吸附量。本發(fā)明提供的制備方法簡(jiǎn)單，無(wú)需使用氯甲醚等對(duì)人體有害物質(zhì)和致孔劑。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本發(fā)明制備的吸附樹(shù)脂比表面積高、孔徑小，吸附選擇性強(qiáng)，尤其對(duì)芳香類(lèi)化合物有較高的吸附能力。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實(shí)施例1和比較例中的反應(yīng)產(chǎn)物的紅外譜圖。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本發(fā)明公開(kāi)了一種吸附樹(shù)脂的制備方法，包括；