[發(fā)明專利]一種交聯(lián)劑修飾XAD-4樹脂及其制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210476825.1
• 申請(qǐng)日: 2012-11-22
• 公開（公告）號(hào): CN102977487A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃健涵;查宏偉;楊麗;鄧曙光;劉又年
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): C08L25/06
• 分類號(hào): C08L25/06;C08J3/24;C08K5/03;B01J20/26;B01J20/30
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 魏娟

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種交聯(lián)劑修飾XAD-4樹脂及其制備方法，屬于高分子吸附材料領(lǐng)域。

背景技術(shù)

XAD-4樹脂被認(rèn)為是第二代吸附樹脂的典型代表，由羅門哈斯公司研發(fā)生產(chǎn)。它具有較高的比表面積、較大的孔容和較好的機(jī)械強(qiáng)度等結(jié)構(gòu)特征，這些優(yōu)異的結(jié)構(gòu)特征賦予其對(duì)非極性和弱極性物質(zhì)（苯、苯酚等）良好的吸附能力，因此目前XAD-4樹脂在非極性和弱極性芳香性化合物、表面活性劑、藥物、酚類和殺蟲劑的治理與資源化方面有重要應(yīng)用價(jià)值。

但是，一方面由于XAD-4樹脂的骨架是強(qiáng)疏水性的聚苯乙烯，其強(qiáng)疏水性一方面使得其在使用前需用極性試劑（如：甲醇）預(yù)處理，增加了操作的復(fù)雜性；另一方面由于XAD-4樹脂是大孔樹脂，孔徑分布較寬（用BJH方法測(cè)試，得出其孔徑分布2~15nm；用DFT方法測(cè)試，得出其孔徑分布2~30nm），因此其對(duì)小分子化合物（如：苯酚）的吸附量并不大。為提高XAD-4樹脂對(duì)小分子化合物的吸附能力，提高XAD-4樹脂的親水性，改善XAD-4樹脂的孔結(jié)構(gòu)，并由此開發(fā)出一類具有一定極性和合適孔結(jié)構(gòu)的新型吸附樹脂顯得尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種比表面積大、孔徑分布窄、平均孔徑小、能明顯提升對(duì)非極性和弱極性化合物的吸附能力的交聯(lián)劑修飾XAD-4樹脂。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種操作簡(jiǎn)單的交聯(lián)劑修飾XAD-4樹脂的制備方法。

本發(fā)明提供了一種交聯(lián)劑修飾XAD-4樹脂，所述的修飾XAD-4樹脂是通過(guò)交聯(lián)劑與XAD-4樹脂發(fā)生Friedel-Crafts反應(yīng)制得的含豐富微孔的介孔樹脂；所述的介孔樹脂孔徑分布1~9.5nm，平均孔徑2.58~4nm，比表面積721~1284m²/g，孔容0.67~1.1cm³/g。

上述發(fā)明中交聯(lián)劑用量為樹脂物質(zhì)的量的50~100%。

所述交聯(lián)劑包括：對(duì)二芐氯、對(duì)二氯甲基聯(lián)苯、對(duì)二氯甲基-1,4-二苯基丁烷或乙烯基芐氯。

本發(fā)明還提供了一種如上所述修飾XAD-4樹脂的制備方法，具體是交聯(lián)劑與XAD-4樹脂發(fā)生Friedel-Crafts反應(yīng)制備修飾XAD-4樹脂；所述交聯(lián)劑用量為XAD-4樹脂物質(zhì)的量的50~100%。

上述發(fā)明方法是將交聯(lián)劑溶于有機(jī)溶劑后加入到XAD-4樹脂中得到混合液；將所得到的混合液中的XAD-4樹脂在0~5℃下溶脹后加入催化劑反應(yīng)1~3h；再在45~70℃反應(yīng)6~10h，在75~85℃下繼續(xù)反應(yīng)3~5h后，即得。

上述發(fā)明方法中所述的溶脹，時(shí)間為12~24h。

上述發(fā)明方法中所述的催化劑包括：四氯化錫、三氯化鐵或三氯化鋁。

上述發(fā)明方法中催化劑用量為交聯(lián)劑物質(zhì)的量的100~300%。

上述發(fā)明方法中將交聯(lián)劑溶解的溶劑包括：1,2-二氯乙烷或硝基苯中一種或兩種的混合溶劑，所述溶劑用量為10g?XAD-4樹脂/50~80mL。

上述發(fā)明方法中所述的交聯(lián)劑包括：對(duì)二芐氯（DCX）、對(duì)二氯甲基聯(lián)苯（BCMBP）、對(duì)二氯甲基-1,4-二苯基丁烷（DPB）或乙烯基芐氯（VBC）。

上述發(fā)明方法制得的修飾XAD-4樹脂孔徑分布1~9.5nm，平均孔徑2.58~4nm，比表面積721~1284m²/g，孔容0.67~1.1cm³/g。

本發(fā)明的修飾XAD-4樹脂的具體制備方法：

將交聯(lián)劑在溶劑中溶解，加入到XAD-4樹脂中，獲得混合液，將獲得的混合液置于冰水浴中溶脹12~24h后；加入催化劑在冰水浴中繼續(xù)反應(yīng)1~3h。升溫至45~70℃反應(yīng)6~10h，再升溫至75~85℃繼續(xù)反應(yīng)3~5h后；傾出反應(yīng)母液，用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5~1.5%的鹽酸水溶液和無(wú)水乙醇交替洗滌2~5遍后，用無(wú)水乙醇抽提樹脂8~12h，得到修飾XAD-4樹脂。