[發明專利]一種大孔型強酸性苯乙烯系離子交換樹脂的制備方法

有效

• 申請號: 201810994939.2
• 申請日: 2018-08-29
• 公開（公告）號: CN109134734B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 阮圣如;陳必玉;張雪峰;吉霞;盧浩;李玉琴
• 申請（專利權）人: 揚州金珠樹脂有限公司
• 主分類號: C08F212/08
• 分類號: C08F212/08;C08F212/36;C08J9/26;B01J39/19;B01J39/05
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 馮燕平

本發明屬于離子交換樹脂技術領域，涉及一種大孔型強酸性苯乙烯系離子交換樹脂的制備方法；步驟為：（1）配制水相：將軟化水、工業鹽、次甲基藍和聚乙烯醇水溶液混合，攪拌，加熱后，備用；（2）配制有機相：將苯乙烯、聚苯乙烯樹脂混合后，攪拌，加入固體石蠟，加熱反應，攪拌溶解，抽入二乙烯苯，加入引發劑，攪拌，得到有機相；（3）將有機相與水相以質量比為0.428~0.445：1混合；加熱反應，濾去液體；加入甲苯進行洗滌；待甲苯濾盡后，加水，加熱反應，沖洗、熱風干燥；加入硫酸，加熱反應，冷卻，加水稀釋即得；本發明制備的樹脂，工藝簡單、環保無污染，并廣泛用于水處理，對有機雜質去除率達99%以上，應用前景廣闊。

技術領域

本發明屬于離子交換樹脂技術領域，具體涉及一種大孔型強酸性苯乙烯系離子交換樹脂的制備方法。

背景技術

離子交換樹脂產品種類繁多。根據其所帶活性基團的性質，可分為強酸陽離子、弱酸陽離子、強堿陰離子、弱堿陰離子、鰲合性、兩性及氧化還原樹脂；根據功能和作用原理的不同，可分為水處理樹脂、吸附樹脂和樹脂催化劑，其中水處理樹脂產量最多；根據孔型不同，可分為凝膠型和大孔型；

其中，強酸型陽離子交換樹脂作為催化劑，近年來在化工領域的酯化、水解、縮合、水合、烷基化、酰基化等有機反應中得到廣泛的應用。目前，在強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂的生產過程中，二乙烯苯作為交聯劑能使高分子鏈成為互相交聯的網狀結構。但是工業化的二乙烯苯的純度和各異構體的比例也因生產廠家不同而差異很大，而導致所得的白球存在結構致密，或者交聯不夠的問題，造成共聚物交聯網絡結構不均勻性。而樹脂的交聯度及其均勻性對離子交換樹脂的性能會產生很大的影響，比如樹脂的交換容量小，強度差，使用中易粉末或者結塊。大孔苯乙烯樹脂是一種多孔性高分子聚合物，以吸附為特點，對許多物質具有濃縮和分離作用。多孔高分子樹脂微球的孔狀結構主要是通過致孔劑來實現的；在合成高分子樹脂微球的原料配方中加入一定量的致孔劑，反應結束后用溶劑將致孔劑溶解，從而形成孔狀結構。然而目前的制備方法中存在的題是，微球孔徑的大小和分布不均，很難對微球孔徑的大小和分布進行精確控制。常規大孔樹脂的孔徑在100～500nm，用于提純時，可吸附大分子物質，從而降低其對其他陽、陰離子的吸附容量，孔徑在20～50nm內的大孔樹脂對許多金屬離子選擇性較高。但是，目前現有的大孔樹脂的制備方法制備的大孔樹脂的孔徑難以控制，尤其難以達到20～50nm。而且，傳統生產過程中的處理步驟工藝繁瑣，并會對操作環境產生不良影響。

因此，本發明是針對上述原料所生產的樹脂質量不穩定，樹脂生產工藝繁瑣、不環保而提供了一種簡單、環保、交聯結構均勻、交換容量大的強酸性苯乙烯系離子交換樹脂的制備方法。

發明內容

本發明是針對目前原料所生產的樹脂質量差，樹脂生產工藝繁瑣、不環保的缺陷，制備一種大孔型強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂；

為了實現以上目的，本發明的具體步驟為：

(1)配制水相：在軟化水中加入工業鹽，待其完全溶解，加入次甲基藍，再加入聚乙烯醇水溶液，攪拌混合，加熱后，制得水相備用；

(2)配制有機相：將苯乙烯和聚苯乙烯樹脂按一定比例混合，攪拌3～4h，溶解，再加入固體石蠟，升溫至60℃攪拌30min，溶解后，加入二乙烯苯和引發劑，攪拌5～10min，得到有機相，備用；其中，苯乙烯、聚苯乙烯樹脂、固體石蠟、二乙烯苯的質量比為19～20：1～2：2～3：3～4；

(3)聚合操作：將步驟(2)配制的有機相加入步驟(1)配制的水相中，得到混合液，其中有機相與水相的質量比為0.428～0.445：1；將混合液轉移至反應釜中，升溫至72～78℃，維持反應2h，再升溫至85℃，維持反應1h，最后升溫至93～97℃，維持反應5-6h，然后，轉至萃取釜中，濾去反應液體，得到聚合后白球；加入甲苯，升溫至77～85℃，攪拌45min后，濾掉甲苯，重復操作三次；