[發明專利]控制亞硝胺形成的陰離子交換樹脂

無效

• 申請號: 201110445629.3
• 申請日: 2011-12-27
• 公開（公告）號: CN102580789A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: C·R·艾希爾;D·J·吉斯奇
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術有限公司
• 主分類號: B01J41/12
• 分類號: B01J41/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 胡嘉倩

背景技術

本發明涉及一種陰離子交換樹脂，其包含控制樹脂中亞硝胺形成的抗氧化劑。

已知的亞硝胺為N-亞硝胺或N-亞硝基二烷基胺。其有多種類型，但一個共同的特征是NNO官能團。已證明某些類型的亞硝胺以不同的方式(包括通過食物、吸入、皮膚接觸和飲用水)接觸實驗室動物會導致癌癥。根據加利福尼亞公共健康部門(California?Department?of?Public?Health)(CDPH)的研究，http://www.cdph.ca.gov，超過10ng/L(納克每升)的水平會帶來危害。

已發現在儲存中逐漸產生的和最初存在于陰離子交換樹脂中的痕量亞硝胺(即，＞10ng/L)，它們在飲用水應用中是特別不希望的。對于類似消除高氯酸鹽和硝酸鹽的應用，很多政府機構需要在安裝時預清洗陰離子交換樹脂并測試各種亞硝胺的任何產生。預清洗導致時間和使用水的費用增加，在某些情況下，需要高達200柱床體積的水來滿足亞硝胺測試水平的需要。

使用能競爭活性亞硝化中間體或亞硝基化劑的添加劑來抑制亞硝化作用。已證實通過抗壞血酸(維生素C)和α-生育酚(維生素E)能抑制N-亞硝胺的體外形成。見Kirk-Othmer，化學技術百科(Encyclopedia?of?Chemical?Technology)，第四版，第17卷，第227頁?？寡趸瘎┮部梢杂脕砜刂瓶傆袡C碳和凝膠陽離子樹脂和強酸陽離子樹脂中的色移(color?throw).見Gisch，Daryl?J.，“用于控制可浸出總有機碳(TOC)和儲存強酸凝膠陽離子樹脂中色移的多種食物可接受的抗氧化劑的有效性(The?Effectiveness?of?Various?Food?Acceptable?Antioxidants?for?Controlling?Leachable?Total?Organic?Carbon(TOC)and?Color?Throw?on?Stored?Strong?Acid?Gel?Cation?Resins)”，http://priorartdatabase.com/IPCOM/000125143，2005年5月20日；美國專利第4,973,607號。但是，這些方法都不能將亞硝胺的水平限制到小于15ng/L。

本發明旨在通過向陰離子交換樹脂中加入抗氧化劑來限制亞硝胺的形成和消除或減少用水預清洗陰離子交換樹脂的操作。抗氧化劑的使用減緩或消除了樹脂上亞硝胺的形成。通過使胺從樹脂中的氧化釋放變慢和破壞從胺片段形成亞硝胺的機理，抗氧化劑能減少亞硝胺的形成。這使得在將陰離子樹脂用于飲用水和可飲水應用之前，出于去除亞硝胺目的而預清洗陰離子樹脂的需求減少。

發明內容

在本發明中，提供了一種陰離子交換樹脂，其包含含有酚甲醛的交聯縮聚物的樹脂、胺和亞硝基化劑，施用于所述樹脂來抑制樹脂上亞硝胺形成的抗氧化劑和不超過15ng/L的亞硝胺。

優選地，所述陰離子交換樹脂包含酚甲醛的交聯縮聚物和胺。在一個優選的實施方式中，所述陰離子交換樹脂包含二甲基胺、三甲基胺、三乙基胺、三丙基胺、三-正丁基胺或它們的混合物。

具體實施方式

所述陰離子交換樹脂可以是凝膠或大孔珠粒的形式。如果所述陰離子交換樹脂是大孔球形珠粒的形式，通常其平均粒徑為100微米至2毫米，表面積約為10-1000平方米/克(m²/g)。交聯的共聚物顆?？梢跃哂懈咚沽６确植?Gaussian?particle?size?distribution)，但優選具有相對均勻的粒度分布，即“單分散的(monodisperse)”，即至少90體積％的珠粒的粒徑為體均粒徑的約0.9-1.1倍。

所述陰離子交換樹脂可以由交聯的大孔共聚物制備，所述交聯的大孔共聚物表示由單體或單體混合物聚合形成的聚合物或共聚物，以單體總重量為基準計，所述單體或單體混合物包含至少1重量％的多乙烯基不飽和單體。可以通過在存在成孔劑(也稱作“相擴展劑”或“沉淀劑”)的條件下的懸浮聚合，在共聚物珠粒中引入孔隙，所述成孔劑是單體的溶劑，但不是聚合物的溶劑。