[發(fā)明專利]一種醇溶性磺酸型陽離子交換樹脂的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710559027.8
• 申請日: 2017-07-11
• 公開（公告）號: CN108070041B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 雷引林;高章華;陳飛;李南文;廖家友;殷錦;鄧承毅
• 申請（專利權）人: 衢州藍然新材料有限公司
• 主分類號: C08F8/36
• 分類號: C08F8/36;C08F212/08;B01J39/20
• 代理公司: 寧波奧圣專利代理事務所(普通合伙) 33226
• 代理人: 程曉明

本發(fā)明公開了一種醇溶性磺酸型陽離子交換樹脂的制造方法，采用線型聚(苯乙烯?乙烯)多嵌段無規(guī)共聚物作原料，使之溶解于二氯乙烷中，然后滴加由濃硫酸和乙酸酐反應生成的乙酰硫酸溶液，實施均相磺化反應；接著將反應產物通過不銹鋼高壓噴嘴，擠出至含有分散劑和氫氧化鈉的水中，用帶有切割功能的攪拌槳快速打散成懸浮體系；最后進行減壓蒸餾以回收二氯乙烷，將懸浮顆粒濾干后用去離子水洗滌數(shù)遍，濾干后鼓風干燥，即制得所述的醇溶性磺酸型陽離子交換樹脂產品。用本發(fā)明方法制得的陽離子交換樹脂產品，顆粒大小和內部的磺酸基團分布都很均勻，能在低毒性醇中完全溶解，制造過程簡潔、高效和成本低廉，易于實現(xiàn)大規(guī)?；I(yè)生產。

技術領域

本發(fā)明屬于功能高分子材料領域，特別涉及一種基于聚(苯乙烯-乙烯)多嵌段無規(guī)共聚物的、能在醇類有機溶劑中完全溶解的、帶有強酸性磺酸基官能團的、能快速發(fā)生陽離子交換的功能樹脂材料及其制造方法。

背景技術

線型的含有磺化聚苯乙烯組分的聚合物材料(也可稱為磺化聚苯乙烯基聚合物)，由于具備了能在水溶液中高度溶脹、在有機溶劑中適度溶解、強烈親水、快速陽離子交換等理化特性，被廣泛地應用于親水膜制備、水處理、建筑、環(huán)保、能源、醫(yī)藥等各個領域。例如，作為親水性水處理用荷負電膜(例如微濾膜、超濾膜、納濾膜、離子交換膜、反滲透膜等)的主體材料或者輔助添加材料，以提高膜的親水性、抗污性或者離子選擇透過性；作為空調或新風系統(tǒng)的氣體除濕隔膜，發(fā)揮超薄、透水不透氣、快速傳熱等作用；作為滲透蒸發(fā)膜的基材，提高水醇分離的選擇性；用來制作燃料電池質子交換膜，和全釩液流儲能電池隔膜；作為無缺陷混凝土的增塑劑，提高建筑物的抗壓強度；作為水溶液的增稠劑、絮凝劑或者分散劑，發(fā)揮相應的工業(yè)用途。因此，這是一類很有工業(yè)應用價值的荷負電功能高分子材料。

這類材料，一般是通過對線型的聚苯乙烯基聚合物，實施磺化反應之后得到的。而對聚苯乙烯成分的磺化，目前常用的磺化劑有濃硫酸(包括發(fā)煙硫酸)、氯磺酸、三氧化硫、乙酰硫酸、氨基磺酸等等。進一步地，對于可以溶解于有機溶劑的線型聚苯乙烯基聚合物來說，一般選用乙酰硫酸作為磺化試劑，以實現(xiàn)均相磺化反應，則會更為有效。與此對比，交聯(lián)聚苯乙烯(例如用二乙烯基苯交聯(lián)的聚苯乙烯樹脂微球，俗稱白球)的磺化，一般在經(jīng)過有機溶劑(如二氯乙烷、二甲基甲酰胺等)充分溶脹之后用濃硫酸來高溫反應，執(zhí)行非均相磺化反應。線型聚苯乙烯基聚合物，除了單純的非交聯(lián)線型聚苯乙烯(結構上為單嵌段的聚合物)之外，還包括聚苯乙烯與聚乙烯、聚異丁烯、聚丙烯、聚丁二烯等組分復合構成的兩嵌段或三嵌段共聚物。例如，由美國科騰公司生產的“A-B”構型的雙嵌段共聚物，包括聚苯乙烯-聚丁二烯(SB)、聚苯乙烯-乙烯/丁烯無規(guī)共聚物(SEB)等；還提供“A-B-A”構型的三嵌段共聚物，包括聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯聚合物(SBS)、聚苯乙烯-聚異戊二烯-聚苯乙烯聚合物(SIS)、氫化聚苯乙烯-乙烯/丁烯無規(guī)共聚物-聚苯乙烯聚合物(SEBS)、聚苯乙烯-乙烯/丙烯共聚物-聚苯乙烯聚合物(SEPS)等。這些兩嵌段和三嵌段的共聚物，都可以作為聚苯乙烯基聚合物，實施均相磺化反應后得到磺化聚苯乙烯基產物(參考文獻：李笑暉等，磺化SEBS質子交換膜的研究進展，材料導報，2005,19(2):36-38)。