一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種制備大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的方法。該方法包括以下步驟：按一定重量比取乙烯基苯酚、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、三烯丙基異氰脲酸酯為單體；取單體重量一定百分比的甲苯為致孔劑，另取單體重量一定百分比的過(guò)氧化苯甲酰和一定百分比的偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，混合制得A相。另取飽和氯化鈉溶液作為B相。將A相投入B相，在一定速度下攪拌一定時(shí)間，升至一定溫度并持續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，再升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻過(guò)濾，產(chǎn)物用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，加入一定量一定濃度的氫氧化鈉溶液，攪拌并在一定溫度下水解一定時(shí)間，冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明，得大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂（鈉型）。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明屬于高分子化學(xué)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂主要用于水處理工業(yè)領(lǐng)域，目前的生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種是采用聚丙烯酸甲酯為主要材料制備的聚合白球經(jīng)水解得到大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；另一種是采用丙烯腈為主要材料制備的聚合白球經(jīng)水解得到大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0003]《河南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)科學(xué)版)》2003年03期公開(kāi)了一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法，以甲基丙烯酸(MAA)為原料，二乙烯苯(DVB)為交聯(lián)劑，過(guò)氧化苯甲酞(ΒΡο)為引發(fā)劑，采用懸浮聚合法合成甲基丙烯酸弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0004]中國(guó)專(zhuān)利01108018公開(kāi)了一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法，它由丙烯酸酯、二乙烯苯、三烯丙基異三聚氰酸酯和丙烯腈共聚、水解制得。單體聚合球體合格率提高到85%以上，
[0005]中國(guó)專(zhuān)利201010131620公開(kāi)了一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法，該方法是采用丙烯酸部分取代丙烯酸甲酯和丙烯腈，以甲苯和汽油為致孔劑，在氯化鈣水溶液中懸浮聚合，聚合完成后水洗并用甲醇洗去致孔劑，再經(jīng)過(guò)NaOH水溶液水解得到大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0006]上述方法有一些缺 點(diǎn)，如采用聚丙烯酸甲酯為主要材料制備的弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量在llmmol/g以下，交換容量小；而采用丙烯腈為主要材料制備的弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換容量可以達(dá)到llmmol/g以上，但是產(chǎn)品外觀較差，為淡黃色或黃色小球。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0007]本發(fā)明在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過(guò)工藝改進(jìn)，制備出一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其交換容量llmmol/g以上，同時(shí)顏色純白。
[0008]為此，本發(fā)明公開(kāi)了一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法，所述方法包括以下步驟:
[0009]步驟1，按重量比取乙烯基苯酚2-10份、苯乙烯0-5份、丙烯腈30-50份、丙烯酸甲酯20-40份、三烯丙基異氰脲酸酯5-10份為單體；取單體重量10%-40%的甲苯為致孔劑，另取單體重量0%。-5%。的過(guò)氧化苯甲酰和0%。-5%。的偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，混合制得A相。
[0010]步驟2，取飽和氯化鈉溶液作為B相。
[0011]步驟3，將A相投入B相，開(kāi)啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為80-160轉(zhuǎn)/分，攪拌0.5-1小時(shí)，升溫至60°C~80°C反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)8-10小時(shí)，升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)5-10小時(shí)，冷卻過(guò)濾得樹(shù)脂微球。
[0012]步驟4，樹(shù)脂微球用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，得大孔樹(shù)脂半成品。
[0013]步驟5，取大孔樹(shù)脂半成品，加入其重量2倍的20~30%的氫氧化鈉溶液，攪拌并在80~90°C下水解18-24小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明得鈉型大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0014]其中，步驟3中所述的將A相投入B相，其中A相和B相的比例為1:0.5_1
[0015]采用上述工藝制得的大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，交換容量> 12mmol/g，顏色純白。
[0016]以下通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說(shuō)明本發(fā)明的有益效果:
【權(quán)利要求】
1.一種大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備方法，其特征在于，包括以下步驟:步驟1、取一定組成的單體，再取單體重量10%-40%的甲苯為致孔劑，另取單體重量一定比例的引發(fā)劑，混合制得A相。步驟2、取氯化鈉溶液作為B相。步驟3、按照一定比例將A相投入B相，開(kāi)啟攪拌，在一定攪拌轉(zhuǎn)速下攪拌一定時(shí)間，升溫至一定溫度反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻過(guò)濾得樹(shù)脂微球。步驟4、樹(shù)脂微球用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，得大孔樹(shù)脂半成品。步驟5、取大孔樹(shù)脂半成品，加入其重量2倍量的一定濃度的氫氧化鈉溶液，攪拌并在一定溫度下水解一定時(shí)間，水解結(jié)束后冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明得鈉型大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1所述的單體由乙烯基苯酚、丙烯腈、丙烯酸甲酯、三烯丙基異氰脲酸酯組成，還可能含有苯乙烯；其中，乙烯基苯酚、苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、三烯丙基異氰脲酸酯的比例按重量比為 2-10:0-5:30-50:20-40:5_10 ；步驟1所述的引發(fā)劑由過(guò)氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈中的一種或兩種組成；其中，過(guò)氧化苯甲酰和偶氮`二異丁腈按照單體重量計(jì)算為0%。-5%。:0%o -5%。。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2所述的氯化鈉溶液為飽和氯化鈉溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3所述的A相和B相的比例為1:0.5-1 ；步驟3所述的攪拌轉(zhuǎn)速為80-160轉(zhuǎn)/分；步驟3所述的攪拌時(shí)間為0.5-1小時(shí)；步驟3所述的升溫反應(yīng)溫度為60V~80°C ；步驟3所述的升溫反應(yīng)時(shí)間為8-10小時(shí)；步驟3所述的沸騰回流反應(yīng)時(shí)間為5-10小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟5所述的氫氧化鈉溶液濃度為20~30% ；步驟5所述的攪拌水解溫度為80~90°C ；步驟5所述的攪拌水解時(shí)間為18-24小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟如下:步驟1，按重量比取乙烯基苯酚50g、苯乙烯30g、丙烯腈500g、丙烯酸甲酯300g、三烯丙基異氰脲酸酯80g為單體；取336g的甲苯為致孔劑，另取2.88g的過(guò)氧化苯甲酰和4.8g的偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，混合制得A相。步驟2，取飽和氯化鈉溶液作為B相。步驟3，將A相投入B相，比例為1:0.5，開(kāi)啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為，100轉(zhuǎn)/分，攪拌0.5小時(shí)，升溫至70°C反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)8小時(shí)，冷卻過(guò)濾得樹(shù)脂微球。步驟4，樹(shù)脂微球用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，得大孔樹(shù)脂半成品。步驟5，取大孔樹(shù)脂半成品，加入其重量2倍的25%的氫氧化鈉溶液，攪拌并在80°C下水解18小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明即得鈉型大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟如下:步驟1，按重量比取乙烯基苯酚80g、苯乙烯50g、丙烯腈300g、丙烯酸甲酯350g、三烯丙基異氰脲酸酯80g為單體；取344g的甲苯為致孔劑，另取4.3g的過(guò)氧化苯甲酰和4.3g的偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，混合制得A相。步驟2，取飽和氯化鈉溶液作為B相。步驟3，將A相投入B相，比例為1:0.8，開(kāi)啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為，120轉(zhuǎn)/分，攪拌1小時(shí)，升溫至80°C反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)10小時(shí)，升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)10小時(shí)，冷卻過(guò)濾得樹(shù)脂微球。步驟4，樹(shù)脂微球用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，得大孔樹(shù)脂半成品。步驟5，取大孔樹(shù)脂半成品，加入其重量2倍的30%的氫氧化鈉溶液，攪拌并在90°C下水解20小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明即得鈉型大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制 備方法，其特征在于，步驟如下:步驟1，按重量比取乙烯基苯酹100g、苯乙烯50g、丙烯腈500g、丙烯酸甲酯400g、三烯丙基異氰脲酸酯70g為單體；取336g的甲苯為致孔劑，另取單體重量5.6g的偶氮二異丁腈為引發(fā)劑，混合制得A相。步驟2，取飽和氯化鈉溶液作為B相。步驟3，將A相投入B相，開(kāi)啟攪拌，攪拌轉(zhuǎn)速為150轉(zhuǎn)/分，攪拌1小時(shí)，升溫至65°C反應(yīng)，持續(xù)反應(yīng)9小時(shí)，升溫至沸騰回流，持續(xù)反應(yīng)10小時(shí)，冷卻過(guò)濾得樹(shù)脂微球。步驟4，樹(shù)脂微球用去離子水洗滌至洗液澄清透明，再用熱乙醇洗滌至無(wú)甲苯氣味，得大孔樹(shù)脂半成品。步驟5，取大孔樹(shù)脂半成品，加入其重量2倍的20%的氫氧化鈉溶液，攪拌并在80°C下水解24小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻過(guò)濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明即得鈉型大孔弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
【文檔編號(hào)】C08F220/44GK103694405SQ201310690381
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月16日
【發(fā)明者】吳凌云 申請(qǐng)人:無(wú)錫濟(jì)民可信山禾藥業(yè)股份有限公司, 江西濟(jì)民可信集團(tuán)有限公司