[發(fā)明專利]一種表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球及其制備方法

有效

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• 申請日: 2020-10-27
• 公開（公告）號: CN112321881B
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發(fā)明（設計）人: 苗慶顯;蔡玉群;孟令超;張琛;陳禮輝
• 申請（專利權）人: 福建農(nóng)林大學
• 主分類號: C08J7/12
• 分類號: C08J7/12;C08J7/02;C08L25/06
• 代理公司: 福州市鼓樓區(qū)京華專利事務所(普通合伙) 35212
• 代理人: 林燕

本發(fā)明提供一種表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球及其制備方法，所用醛基化試劑為對氯苯甲醛，首先利用二氯甲烷溶脹樹脂微球，之后依次用四氫呋喃、超純水、無水乙醇和甲醇洗濾數(shù)次，最后真空干燥至恒重；用二硫化碳將預處理過的聚苯乙烯樹脂微球溶脹后，冰水浴下加入對氯苯甲醛，待苯甲醛完全溶解后向體系內(nèi)加入溴化鋁作為催化劑，反應結(jié)束后抽濾，分別以四氫呋喃、稀鹽酸和超純水洗濾數(shù)次，得到表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球。本發(fā)明解決了現(xiàn)有醛基化聚苯乙烯樹脂合成工藝繁瑣、成本高、反應過程不易控制等問題。

【技術領域】

本發(fā)明涉及一種表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球及其制備方法。

【背景技術】

聚苯乙烯樹脂微球是以苯乙烯為主料、二乙烯苯為交聯(lián)劑制備的聚合物，是吸附樹脂的主要骨架材料。在苯乙烯和二乙烯苯進行懸浮共聚時加入沉淀劑、惰性有機溶劑或線性高聚物等致孔劑，聚合結(jié)束后，將致孔劑取出來，得到多孔性聚苯乙烯樹脂微球。聚苯乙烯類交聯(lián)吸附樹脂具有強度高、溶脹性能好、比表面積大、對熱和化學物質(zhì)穩(wěn)定及再生容易和價格低等特點，且可以利用苯環(huán)的高活性引入各種功能性基團，非常適合制備具有高選擇性和高吸附性的樹脂微球，已經(jīng)被廣泛應用到多種物質(zhì)的吸附。

聚苯乙烯樹脂微球的功能化通常是在制備聚苯乙烯樹脂微球母體的過程中加入功能性單體或低聚物同時完成，獲得的改性微球其功能基團通常是分布在微球的內(nèi)部和表面，表面的功能性基團偏少，在應用過程中對功能基的利用率較低，且生產(chǎn)成本高。傅克反應的中心理論是含有鹵素原子的試劑在路易斯酸的作用下絡合生成碳正離子，再由碳正離子進攻苯環(huán)進行反應。雖然對氯苯甲醛本身含有苯環(huán)，不過在醛基的鈍化作用下，醛基苯環(huán)和溴化鋁仍然生成了碳正離子，該碳正離子進攻聚苯乙烯樹脂微球表面的苯環(huán)使微球表面富含醛基。

目前改性聚苯乙烯樹脂微球的手段主要是先進行氯甲基化，然后利用微球表面的氯甲基活性進行下一步反應，反應過程繁瑣不易控制。醛基作為酰基中比較特殊的存在，既可以進行氧化反應又可以進行還原反應，且具有較高的反應活性使其可以進行其他反應。本發(fā)明將醛基接枝到聚苯乙烯樹脂微球表面，樹脂微球即可作為反應基底，在微球表面發(fā)生氧化/還原反應和縮合反應等。

【發(fā)明內(nèi)容】

本發(fā)明要解決的技術問題，在于提供了一種表面富含醛基的大粒徑聚苯乙烯樹脂微球制備方法，解決了現(xiàn)有制備方法工藝繁瑣、制備過程不易控制、成本高等問題。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

一種表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球制備方法，所述方法包括以下步驟：步驟1、未改性的聚苯乙烯樹脂微球預處理：首先采用二氯甲烷溶脹聚苯乙烯樹脂微球5-20小時后，依次用四氫呋喃、超純水、無水乙醇和甲醇各洗濾數(shù)次，最后20-40℃真空干燥至恒重；

步驟2、聚苯乙烯樹脂的醛基化：取步驟1處理過的聚苯乙烯樹脂在二硫化碳溶液中溶脹5-12小時后，在冰水浴條件下加入對氯苯甲醛，待對氯苯甲醛完全溶解后加入溴化鋁，在冰水浴中保持1-3小時，冰水浴結(jié)束后放置于25-40℃氣浴搖床反應一定時間；通過抽濾結(jié)束反應，分別以四氫呋喃、稀鹽酸、超純水洗濾數(shù)次，在20-40℃真空干燥至恒重得到醛基化聚苯乙烯樹脂微球。

進一步的，所述步驟1中采用的聚苯乙烯樹脂微球為粒徑在300-500微米的大粒徑聚苯乙烯樹脂微球。

進一步的，所述步驟2各反應物的重量份如下：聚苯乙烯樹脂微球為1份，二硫化碳為150-250份，對氯苯甲醛為5-20份，溴化鋁為1-10份。

進一步的，所述步驟2中在40℃氣浴搖床反應時間為3-15小時。

進一步地，所述一種表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球的制備方法制備得到的表面富含醛基的聚苯乙烯樹脂微球。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：