[發明專利]一種無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法

在審

• 申請號: 201510405619.5
• 申請日: 2015-07-09
• 公開（公告）號: CN105037663A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 劉建榮;樊致娟;姚能平;梅德華;宣浩洋
• 申請（專利權）人: 安徽皖東化工有限公司
• 主分類號: C08F292/00
• 分類號: C08F292/00;C08F220/14;C08F222/14;C08F212/36;C08F8/32;C08J9/28;B01J41/14
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 程篤慶;黃樂瑜

技術領域

本發明涉及離子交換樹脂技術領域，尤其涉及一種無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法。

背景技術

離子交換技術有相當長的歷史，某些天然物質如泡沸石和用煤經過磺化制得的磺化煤都可用作離子交換劑。但是，隨著現代有機合成工業技術的迅速發展，研究制成了許多種性能優良的離子交換樹脂，并開發了多種新的應用方法，離子交換技術迅速發展，在許多行業特別是高新科技產業和科研領域中廣泛應用。

近年國內外生產的離子交換樹脂品種達數百種，年產量數十萬噸。在工業應用中，離子交換樹脂的優點主要是處理能力大，脫色范圍廣，脫色容量高，能除去各種不同的離子，可以反復再生使用，工作壽命長，運行費用較低。以離子交換樹脂為基礎的多種新技術，如色譜分離法、離子排斥法、電滲析法等,各具獨特的功能，可以進行各種特殊的工作，是其他方法難以做到的。離子交換技術的開發和應用還在迅速發展之中。

離子交換樹脂根據不同的種類可以分數不同的類型，弱堿性陰離子樹脂是指含有弱堿性基團，如伯胺基(亦稱一級胺基)-NH₂、仲胺基(二級胺基)-NHR、或叔胺基(三級胺基)-NR₂，它們在水中能離解出OH^-而呈弱堿性。這種樹脂的正電基團能與溶液中的陰離子吸附結合，從而產生陰離子交換作用，它只能在中性或酸性條件(如pH1-9)下工作，它可用碳酸鈉和氨水進行再生。但是現有的弱堿性陰離子交換樹脂存在孔徑分布不均、交換速度低、交換容量不足的缺陷，已不能滿足客戶的要求。

發明內容

基于背景技術存在的技術問題，本發明提出了無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，其孔徑分布均勻，大孔徑比例高，離子交換速度快，交換容量大。

本發明提出的一種無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，包括以下步驟：

S1、將去離子水、十二烷基硫酸鈉、聚乙烯醇、氯化鈣、亞甲基藍混合后升溫至30-40℃攪拌均勻獲得水相；將丙烯酸甲酯、二乙烯苯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性納米氧化鑭、鄰苯二甲酸二丁酯、甲苯、正丁醇、十二烷、苯乙酮、200#汽油、偶氮二異丁腈混合均勻獲得油相；

S2、將油相加入水相中，以500-2000r/min的轉速攪拌10-25min，然后升溫至60-70℃反應2-5h，再在75-80℃下反應3-5h，再在85-90℃下反應1-3h，反應結束后經冷卻、過濾、水洗、風干、篩分得到聚合物白球；

S3、將聚合物白球加入N,N-二甲基甲酰胺中溶脹3-5h，然后加入四乙烯五胺和二乙烯三胺，升溫至120-130℃進行胺化反應20-25h，反應結束后洗滌、過濾得到陰離子交換樹脂；

S4、將陰離子交換樹脂加入甲醇中浸泡，回流洗脫后依次加入乙醇、飽和食鹽水、稀鹽酸和氫氧化鈉溶液中浸泡，洗滌至中性后得到預處理陰離子交換樹脂；

S5、將預處理陰離子交換樹脂加入高錳酸鉀溶液中，升溫至36-45℃，攪拌至溶液的顏色腿去后用去離子水沖洗樹脂，再加入硫酸亞鐵溶液中，在36-45℃下反應1.5-3h，反應結束后經清洗、脫水、干燥得到所述無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂。

優選地，在S2中，升溫至60-70℃的過程中，升溫速率為1-2℃/min。

優選地，在S4中，所述稀鹽酸中HCl的質量分數為3-8％；所述氫氧化鈉溶液中氫氧化鈉的質量分數為2-5％。

優選地，所述無機改性大孔弱堿性陰離子交換樹脂的制備方法，包括以下步驟：

S1、按重量份將70-90份去離子水、0.8-1.5份十二烷基硫酸鈉、0.3-1份聚乙烯醇、8-15份氯化鈣、0.25-0.5份亞甲基藍混合后升溫至30-40℃攪拌均勻獲得水相；按重量份將110-120份丙烯酸甲酯、25-28份二乙烯苯、35-45份乙二醇二甲基丙烯酸酯、3-10份甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷改性納米氧化鑭、40-60份鄰苯二甲酸二丁酯、5-10份甲苯、3-10份正丁醇、2-15份十二烷、10-20份苯乙酮、5-15份200#汽油、1.5-2.5份偶氮二異丁腈混合均勻獲得油相；

S2、將油相加入水相中，以500-2000r/min的轉速攪拌10-25min，然后升溫至60-70℃反應2-5h，其中，升溫速率為1-2℃/min，再在75-80℃下反應3-5h，再升溫至85-90℃后反應1-3h，反應結束后經冷卻、過濾、水洗、風干、篩分得到聚合物白球；