專利名稱：苯乙烯共聚均一樹脂及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)苯乙烯系列離子交換樹脂的苯乙烯共聚均一樹脂(又稱均一白球)制備方法，屬高分子材料制造領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
離子交換樹脂是一種在交聯(lián)聚合物結(jié)構(gòu)中含有離子交換基團(tuán)的功能高分子材料。苯乙烯系列離子交換樹脂，是其中產(chǎn)量最大、品種最多、用途最廣的品種。通常生產(chǎn)苯乙烯離子交換的方法是將苯乙烯和二乙烯苯混合，在引發(fā)劑作用下于水相介質(zhì)中65～95℃的范圍內(nèi)進(jìn)行懸浮共聚生成共聚樹脂，然后經(jīng)過洗滌、干燥，篩分得到共聚樹脂珠粒(又稱白球)。白球用濃硫酸或氯磺酸進(jìn)行磺化生產(chǎn)強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹脂。為果白球在付氏催化劑作用下與氯甲醚作用進(jìn)行氯甲基化反應(yīng)，氯甲基化白球珠粒再進(jìn)行胺化反應(yīng)就可得強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂。其不足之處采用上述方法所生產(chǎn)的離子交換樹脂不僅強(qiáng)度差，交換容量低，而且使用壽命短等。

發(fā)明內(nèi)容
設(shè)計(jì)目的避免背景技術(shù)中的不足之處，設(shè)計(jì)一種能有效地提高苯乙烯系列離子交換樹脂性能和使用壽命，二是降低用戶使用過程中的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等。
設(shè)計(jì)方案提高苯乙烯與離子交換樹脂性能和使用壽命的技術(shù)關(guān)鍵是要設(shè)計(jì)一種均一白球的制備方法以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的設(shè)計(jì)目的。其技術(shù)方案是1、先用苯乙烯引發(fā)劑存在下進(jìn)行聚合，得到生產(chǎn)均一白球用的“種子”；2、用“種子”與苯乙烯、二乙烯苯在引發(fā)劑作用下，在水相介質(zhì)中進(jìn)行懸浮共聚合反應(yīng)制備均一樹脂(白球)。
(1)苯乙烯共聚均一樹脂制備，①用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的種子組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、二乙烯苯0.1～0.35、引發(fā)劑0.10～0.35、去離子水110～250、分散劑0.3～0.8、鈉鹽0.10～0.30。②用于制備苯乙烯共聚均一樹脂的組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、種子10～30、二乙烯苯2～8、引發(fā)劑0.05～0.3、去離子水110～200、分散劑0.2～0.60、鈉鹽0.10～0.30。
(2)苯乙烯共聚均一樹脂的制備方法，①用于苯乙烯共聚均一樹脂的種子制備法如權(quán)利要求1--①所述，將去離子水、分散劑、鈉鹽加入聚合反應(yīng)釜中攪拌，再將引發(fā)劑、二乙烯苯、苯乙烯投入反應(yīng)釜中攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60～110℃范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間18～25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至40℃以下出料、用水洗滌、干燥、篩分得種子。②苯乙共聚均一樹脂(均一白球)的制備方法，如權(quán)利要求1--②所述，先把去離子水、分散劑、種子加入聚合反應(yīng)釜中攪拌均勻后，再將初始單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)加入聚合反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度60～110℃，達(dá)到反應(yīng)溫度1～4小時(shí)后加入連續(xù)單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)直至加料完畢，反應(yīng)時(shí)間共為18～25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后降溫(40℃以下)出料、用水洗滌、干燥、即可得均一白球。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，一是用苯乙烯引發(fā)劑存在下進(jìn)行聚合，得到生產(chǎn)均一白球用的“種子”；再用“種子”與苯乙烯、二乙烯苯在引發(fā)劑作用下，在水相介質(zhì)中進(jìn)行懸浮共聚合反應(yīng)得到均一樹脂(白球)的制備方法，不僅有效地提高苯乙烯與離子交換樹脂強(qiáng)度和交換性能，而且大大地提高了其使用壽命的同時(shí)，降低用戶使用過程中的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等；二是提高了產(chǎn)品效率、降低了原材料的消耗。


圖1是用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的種子的工藝流程圖。
圖2是苯乙烯共聚均一樹脂的制備方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1參照附圖1。用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的“種子”組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、二乙烯苯0.1、引發(fā)劑0.35、去離子水110、分散劑0.8、鈉鹽0.10。將去離子水、分散劑、鈉鹽加入聚合反應(yīng)釜中攪拌，再將引發(fā)劑、二乙烯苯、苯乙烯投入反應(yīng)釜中攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60～110℃(最佳80-90℃)范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間18～25小時(shí)(最佳20-22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后次冷卻40℃以下出料、用水洗滌、干燥、篩分得種子。
實(shí)施例2參照附圖1。用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的“種子”組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、二乙烯苯0.35、引發(fā)劑0.10、去離子水250、分散劑0.3、鈉鹽0.30。將去離子水、分散劑、鈉鹽加入聚合反應(yīng)釜中，攪拌同時(shí)，再將引發(fā)劑、二乙烯苯、苯乙烯投入反應(yīng)釜中攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60～110℃(最佳80-90℃)范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間18～25小時(shí)(最佳20-22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后次冷卻40℃以下出料、用水洗滌、干燥、篩分得種子。
實(shí)施例3參照附圖1。用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的“種子”組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、二乙烯苯0.225、引發(fā)劑0.225、去離子水180、分散劑0.55、鈉鹽0.20。將去離子水、分散劑、鈉鹽加入聚合反應(yīng)釜中，攪拌同時(shí)，再將引發(fā)劑、二乙烯苯、苯乙烯投入反應(yīng)釜中攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60～110℃(最佳80-90℃)范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間18～25小時(shí)(最佳20-22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后次冷卻40℃以下出料、用水洗滌、干燥、篩分得種子。
實(shí)施例4參照附圖2。用于制備苯乙烯共聚均一樹脂的組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、種子10、二乙烯苯9、引發(fā)劑0.3、去離子水110、分散劑0.60、鈉鹽0.10。先把去離子水、分散劑、種子加入聚合反應(yīng)釜中攪拌均勻后，再將初始單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)加入聚合反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度60～110℃(最佳80～90℃)，達(dá)到反應(yīng)溫度1～4小時(shí)(最佳3小時(shí))后加入連續(xù)單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)直至加料完畢，反應(yīng)時(shí)間共為18～25小時(shí)(最佳20-22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后降溫(40℃以下)出料、用水洗滌、干燥、即可得均一白球。
實(shí)施例5參照附圖2。用于制備苯乙烯共聚均一樹脂的組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、種子30、二乙烯苯3、引發(fā)劑0.05、去離子水200、分散劑0.2、鈉鹽0.30。先把去離子水、分散劑、種子加入聚合反應(yīng)釜中攪拌均勻后，再將初始單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)加入聚合反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度60～110℃(最佳80～90℃)，達(dá)到反應(yīng)溫度1～4小時(shí)(最佳3小時(shí))后加入連續(xù)單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)直至加料完畢，反應(yīng)時(shí)間共為18～25小時(shí)(最佳20-22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后降溫(40℃以下)出料、用水洗滌、干燥、即可得均一白球。
實(shí)施例6參照附圖2。用于制備苯乙烯共聚均一樹脂的組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、種子20、二乙烯苯5.5、引發(fā)劑0.175、去離子水155、分散劑0.4、鈉鹽0.20。先把去離子水、分散劑、種子加入聚合反應(yīng)釜中攪拌均勻后，再將初始單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)加入聚合反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜通氣排除釜內(nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度60～110℃(最佳80～90℃)，達(dá)到反應(yīng)溫度1～4小時(shí)(最佳3小時(shí))后加入連續(xù)單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)直至加料完畢，反應(yīng)時(shí)間共為18～25小時(shí)(最佳22小時(shí))，反應(yīng)結(jié)束后降溫(40℃以下)出料、用水洗滌、干燥、即可得均一白球。
權(quán)利要求
1.一種苯乙烯共聚均一樹脂制，其特征是①用于苯乙烯共聚均一樹脂制備的“種子”組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、二乙烯苯0.1～0.35、引發(fā)劑0.10～0.35、去離子水110～250、分散劑0.3～0.8、鈉鹽0.10～0.30。②用于制備苯乙烯共聚均一樹脂的組份(重量份數(shù))至少含有苯乙烯100、種子10～30、二乙烯苯2～8、引發(fā)劑0.05～0.30、去離子水110～200、分散劑0.2～0.60、鈉鹽0.10～0.30。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的苯乙烯共聚均一樹脂制，其特征是引發(fā)劑為有機(jī)過氯化物BPO、TBPO、TBPB；分散劑為纖維素醚等(主要為羥乙基和羥丙基纖維素醚等)、明膠和十二烷基硫酸鈉或十二烷基苯磺酸鈉，鈉鹽為重鉻酸鈉和硫酸鈉等)。
3.一種苯乙烯共聚均一樹脂的制備方法，其特征是①用于苯乙烯共聚均一樹脂的種子制備法如權(quán)利要求1--①所述，將去離子水、分散劑、鈉鹽加入聚合反應(yīng)釜中攪拌，再將引發(fā)劑、二乙烯苯、苯乙烯投入反應(yīng)釜中攪拌均勻后，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度控制在60～110℃(最佳80-90℃)范圍內(nèi)，反應(yīng)時(shí)間18～25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后冷卻至40℃以下出料、用水洗滌、干燥、篩分得種子。②苯乙共聚均一樹脂(均一白球)的制備方法，如權(quán)利要求1-②所述，先把去離子水、分散劑、種子加入聚合反應(yīng)釜中攪拌均勻后，再將初始單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)加入聚合反應(yīng)釜中，密閉反應(yīng)釜通氮?dú)馀懦獌?nèi)空氣后，邊攪拌邊升溫反應(yīng)，反應(yīng)溫度60～110℃(最佳80-90℃)，達(dá)到反應(yīng)溫度1～4小時(shí)后加入連續(xù)單體(苯乙烯、二乙烯苯、引發(fā)劑)直至加料完畢，反應(yīng)時(shí)間共為18～25小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后降溫(40℃以下)出料、用水洗滌、干燥、即可得均一白球。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)苯乙烯系列離子交換樹脂的苯乙烯共聚均一樹脂(又稱均一白球)制備方法，先用苯乙烯引發(fā)劑存在下進(jìn)行聚合，得到生產(chǎn)均一白球用的“種子”；其次用“種子”與苯乙烯、二乙烯苯在引發(fā)劑作用下，在水相介質(zhì)中進(jìn)行懸浮共聚合反應(yīng)制備均一樹脂(白球)。優(yōu)點(diǎn)不僅有效地提高苯乙烯與離子交換樹脂強(qiáng)度和交換性能，而且大大地提高了其使用壽命的同時(shí)，降低用戶使用過程中的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用等；二是提高了產(chǎn)品效率、降低了原材料的消耗。
文檔編號(hào)C08F12/00GK1431233SQ02129328
公開日2003年7月23日 申請(qǐng)日期2002年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月2日
發(fā)明者唐鎖云, 陸國(guó)華, 韓曉紅, 洪敬武 申請(qǐng)人:杭州余杭亞太化工有限公司