一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種制備大孔弱酸性陽離子交換樹脂的方法。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，冷卻過濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明，得大孔弱酸性陽離子交換樹脂（鈉型）。
【專利說明】一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法
【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離子交換樹脂的制備方法。
【背景技術(shù)】:
[0002]大孔弱酸性陽離子交換樹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離子交換樹脂；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離子交換樹脂。
[0003]《河南大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)科學(xué)版)》2003年03期公開了一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，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離子交換樹脂。
[0004]中國專利01108018公開了一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，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]中國專利201010131620公開了一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，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NaOH水溶液水解得到大孔弱酸性陽離子交換樹脂。
[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離子交換樹脂交換容量在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離子交換樹脂交換容量可以達(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，通過工藝改進(jìn)，制備出一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂，其交換容量llmmol/g以上，同時(shí)顏色純白。
[0008]為此，本發(fā)明公開了一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，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)，冷卻過濾得樹脂微球。
[0012]步驟4，樹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甲苯氣味，得大孔樹脂半成品。
[0013]步驟5，取大孔樹脂半成品，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)束后冷卻過濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明得鈉型大孔弱酸性陽離子交換樹脂。
[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離子交換樹脂，交換容量> 12mmol/g，顏色純白。
[0016]以下通過對比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)說明本發(fā)明的有益效果:
【權(quán)利要求】
1.一種大孔弱酸性陽離子交換樹脂的制備方法，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，冷卻過濾得樹脂微球。步驟4、樹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甲苯氣味，得大孔樹脂半成品。步驟5、取大孔樹脂半成品，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)束后冷卻過濾，用去離子水洗滌至洗液澄清透明得鈉型大孔弱酸性陽離子交換樹脂。
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)劑由過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈中的一種或兩種組成；其中，過氧化苯甲酰和偶氮`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)，冷卻過濾得樹脂微球。步驟4，樹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甲苯氣味，得大孔樹脂半成品。步驟5，取大孔樹脂半成品，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離子交換樹脂。
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)，冷卻過濾得樹脂微球。步驟4，樹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甲苯氣味，得大孔樹脂半成品。步驟5，取大孔樹脂半成品，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離子交換樹脂。
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)，冷卻過濾得樹脂微球。步驟4，樹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甲苯氣味，得大孔樹脂半成品。步驟5，取大孔樹脂半成品，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離子交換樹脂。
【文檔編號】C08F220/44GK103694405SQ201310690381
【公開日】2014年4月2日 申請日期: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 申請人:無錫濟(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