[發(fā)明專利]高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310518967.4
• 申請(qǐng)日: 2013-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN103556455A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 原思國;張登科;周冬菊;代立波;姚化杰;張捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類號(hào): D06M13/08
• 分類號(hào): D06M13/08;D06M13/256;D06M11/55;B01J39/18;D06M101/30
• 代理公司: 鄭州大通專利商標(biāo)代理有限公司 41111
• 代理人: 陳勇

1.一種高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括以下步驟：

a、交聯(lián)接枝反應(yīng)：以聚苯硫醚纖維為基本原料，1,4-二氯甲基苯為交聯(lián)劑和氯化芐為接枝劑；首先將交聯(lián)劑1,4-二氯甲基苯和接枝劑氯化芐溶于1,2-二氯乙烷溶劑中，得到混合溶液；將聚苯硫醚纖維加入得到的混合溶液中，在室溫下進(jìn)行充分溶脹，溶脹后加入催化劑無水四氯化錫搖勻，搖勻后將其反應(yīng)溶液溫度升至60～85±1℃條件下進(jìn)行交聯(lián)接枝反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為4～24小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后將所得產(chǎn)物依次進(jìn)行洗滌、酸煮、抽提和干燥處理或者將所得產(chǎn)物只進(jìn)行洗滌處理，處理后得到交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維；

所述聚苯硫醚纖維與溶劑1,2-二氯乙烷二者之間加入量的比例為每克聚苯硫醚纖維加入30～80mL?1,2-二氯乙烷；所述聚苯硫醚纖維與交聯(lián)劑1,4-二氯甲基苯二者之間加入量的摩爾比為2～4:1；所述聚苯硫醚纖維與接枝劑氯化芐二者之間加入量的摩爾比為1：1～3；所述接枝劑氯化芐與催化劑無水四氯化錫二者之間加入量的摩爾比為1:1～2；

b、磺化反應(yīng)：將步驟a得到的交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維在有機(jī)溶劑中充分溶脹，溶脹后在通入氮?dú)獗Ｗo(hù)的條件下，直接加入磺化試劑氯磺酸或者將交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維從溶劑中取出置于磺化試劑濃硫酸中，將反應(yīng)溶液的溫度升至70～100℃條件下進(jìn)行磺化反應(yīng)，反應(yīng)時(shí)間為3～10h，反應(yīng)結(jié)束后將所得產(chǎn)物依次進(jìn)行洗滌和干燥處理，處理后得到產(chǎn)品高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于：步驟a中所述在室溫下進(jìn)行充分溶脹，充分溶脹的時(shí)間為12～16h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于，步驟a中所述將所得產(chǎn)物依次進(jìn)行洗滌、酸煮、抽提和干燥處理的詳細(xì)步驟為：將所得產(chǎn)物先用無水乙醇進(jìn)行洗滌，洗滌后將所得產(chǎn)物在反應(yīng)器中用濃度為1mol/L的HCl在70～75℃的條件下煮6～8h，煮完后用蒸餾水洗滌至中性，再將所得產(chǎn)物在索氏提取器中用無水乙醇抽提6～8h，然后用蒸餾水將產(chǎn)物中的乙醇洗滌除去，最后進(jìn)行真空干燥。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于：所述真空干燥時(shí)真空度為0.07～0.09?Mpa，干燥溫度為70～80℃，干燥時(shí)間為24～28h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于：步驟b中所述交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維在有機(jī)溶劑中充分溶脹，其充分溶脹時(shí)間為12～16h，所述有機(jī)溶劑為1,2-二氯乙烷；所述交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維與有機(jī)溶劑二者之間加入量的比例為每克交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維加入30～150mL有機(jī)溶劑。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于：步驟b中所述磺化試劑為氯磺酸時(shí)交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維與氯磺酸二者之間加入量的摩爾比為1:1～3；所述磺化試劑為濃硫酸時(shí)交聯(lián)接枝聚苯硫醚纖維與濃硫酸二者之間加入量的摩爾比為1:200～300，其中濃硫酸的質(zhì)量百分濃度為98%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于，步驟b中所述將所得產(chǎn)物依次進(jìn)行洗滌和干燥處理的詳細(xì)步驟為：磺化劑為濃硫酸時(shí)，將磺化所得產(chǎn)物依次用質(zhì)量百分含量為70%、50%和30%的硫酸進(jìn)行洗滌，然后用蒸餾水洗滌至中性，最后進(jìn)行真空干燥；磺化劑為氯磺酸時(shí)，將磺化所得產(chǎn)物先用無水乙醇洗滌，然后用蒸餾水洗滌至中性，最后進(jìn)行真空干燥。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高交換容量聚苯硫醚基強(qiáng)酸離子交換纖維的制備方法，其特征在于：所述真空干燥時(shí)真空度為0.07～0.09Mpa，干燥溫度為70～80℃，干燥時(shí)間為24～28h。