一种新型弱碱性苯乙烯系离子交换树脂制造技术

本发明专利技术涉及一种全交换容量大的弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法和应用。本发明专利技术以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，在水中通过悬浮聚合反应而制得中间产品白球。再将悬浮聚合反应所得中间产物白球和氯甲醚加入到反应釜中，反应得到功能基改性中间产物氯球。将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应制得新弱碱性苯乙烯离子交换树脂。本发明专利技术制备得到的弱碱性苯乙烯离子交换树脂，合成步骤简单，反应条件温和。该树脂具有再生效率高、交换容量大、抗污染能力强、机械强度好的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种新型弱碱性苯乙烯系离子交换树脂
本专利技术属于离子交换树脂领域，特别涉及一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂。
技术介绍
离子交换树脂是一种高分子聚合物，它的分子结构中，一部分为不溶性的三维空间网状基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。离子交换树脂具有交换和吸附功能，根据树脂所带的可交换离子的性质，可将离子交换树脂分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类，按解离能力可分为强酸、弱酸阳离子交换树脂和强碱、弱碱性阴离子交换树脂。离子交换树脂广泛应用于国民经济的各个行业，例如水处理、石油化工、湿法冶金、医药等行业，在国民经济的发展过程中发挥者不可或缺的作用。弱碱性苯乙烯离子交换树脂广泛用于湿法冶金、水处理、医药和化工等行业。D301离子交换树脂合成步骤简单，反应条件温和。该树脂具有再生效率高、交换容量大、抗污染能力强、机械强度好的优点。目前，我国市场上弱碱性苯乙烯离子交换树脂存在交换容量偏低，吸附容量较低的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在克服现有技术缺陷，目的是提供一种全交换容量大的弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法和应用。本专利技术以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，在水中通过悬浮聚合反应而制得中间产品白球。再将悬浮聚合反应所得中间产物白球和氯甲醚加入到反应釜中，反应得到功能基改性中间产物氯球。将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应制得新弱碱性苯乙烯离子交换树脂。本专利技术提供以下技术方案：一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂，含水量为48-58％，质量全交换容量大于等于4.8mmol/g，体积全交换容量大于等于1.45mmol/mL。一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法：S1.悬浮聚合：以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，在水中通过悬浮聚合反应而制得的中间产品白球；S2.氯甲基反应：将悬浮聚合反应所得中间产物白球和氯甲醚加入到反应釜中，反应得到功能基改性中间产物氯球；反应过程在常压条件下进行；反应温度为40-80℃，优选50-60℃，优选51℃；S3.胺化反应：将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应制得弱碱性苯乙烯离子交换树脂。优选的，S1.以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，明胶作为引发剂，在水中通过悬浮聚合反应而制得的中间产品白球，采用水进行洗涤，烘干，得到中间产品白球；苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：0.8-2；优选1：1.2-1.5；优选的，S2.将中间产品白球、氯甲醚、三氯化铁加入到反应釜中，反应进行功能基改性；过滤分离产物，水洗得到中间产物氯球；其中，氯甲醚可以循环使用；优选的，S3.将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应，过滤分离产物，水洗得到弱碱性苯乙烯离子交换树脂。其中二甲胺溶液可以循环使用。优选的，在步骤S1的反应体系中加入氯化钠，其中氯化钠的浓度为100-400g/L，优选300g/L；优选的，S3的反应时间为2-12h，优选10h。弱碱性苯乙烯系离子交换树脂在水处理、石油化工、湿法冶金、医药、化工中的应用。本专利技术得到弱碱性苯乙烯系阴离子交换树脂性能如下表所示：与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：本专利技术通过选择二乙烯苯作为制孔剂，同时调整苯乙烯-二乙烯苯比例，在改善交联度的同时不影响离子交换容量。在苯乙烯－二乙烯苯大孔白球合成过程中，苯乙烯具有一定的亲水性，在悬浮聚合时容易发生粘连，白球呈椭圆状，聚合结束后水相变成乳白色，并夹杂白色絮状聚合物。这是由于聚合温度下水相中溶解的单体较多所致。在水相中加入氯化钠，可降低苯乙烯在水中的溶解度，防止白球粘连。当水相氯化钠质量浓度大于300g/L时，白球收率达到90％，且表面光滑，呈圆形；聚合结束后，水相不浑浊。本专利技术制备得到的弱碱性苯乙烯离子交换树脂，合成步骤简单，反应条件温和。该树脂具有再生效率高、交换容量大、抗污染能力强、机械强度好的优点。附图说明图1：本专利技术的工艺路线图。图2：氯化钠浓度对白球收率的影响。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作详细描述，但本专利技术的实施不仅限于此。实施例1一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法：S1.以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，明胶作为引发剂，在水中通过悬浮聚合反应而制得的中间产品白球，采用水进行洗涤，烘干，得到中间产品白球；苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：1；S2.将中间产品白球、氯甲醚、三氯化铁加入到反应釜中，反应进行功能基改性；过滤分离产物，水洗得到中间产物氯球；其中，氯甲醚可以循环使用；S3.将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应，过滤分离产物，水洗得到弱碱性苯乙烯离子交换树脂；其中二甲胺溶液可以循环使用。反应时间为6h。实施例2一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中加入浓度为100g/L的氯化钠，其余与实施例1相同。实施例3一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中加入浓度为200g/L的氯化钠，其余与实施例1相同。实施例4一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中加入浓度为300g/L的氯化钠，其余与实施例1相同。实施例5一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中加入浓度为400g/L的氯化钠，其余与实施例1相同。对实施例2-5的白球收率进行测试，结果如图2所示。可以看出看出，水相氯化钠质量浓度对苯乙烯－二乙烯苯白球的收率具有很大影响：随氯化钠质量浓度升高，白球收率升高；当水相氯化钠质量浓度大于300g/L时，白球收率达到90％，且表面光滑，呈圆形；聚合结束后，水相不浑浊。实施例6一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：1.4。实施例7一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：1.8。对比例1一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：1.4。对比例2一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法，在S1中苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：2.5。对实施例1、6、7和对比例1-2的产品测试其离子交换容量，结果如下表：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂，其特征在于，含水量为48-58％，质量全交换容量大于等于4.8mmol/g，体积全交换容量大于等于1.45mmol/mL。/n

【技术特征摘要】
1.一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂，其特征在于，含水量为48-58％，质量全交换容量大于等于4.8mmol/g，体积全交换容量大于等于1.45mmol/mL。


2.一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.悬浮聚合：以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，在水中通过悬浮聚合反应而制得的中间产品白球；
S2.氯甲基反应：将悬浮聚合反应所得中间产物白球和氯甲醚加入到反应釜中，反应得到功能基改性中间产物氯球；反应过程在常压条件下进行；反应温度为40-80℃，优选50-60℃，优选51℃；
S3.胺化反应：将氯球和二甲胺水溶液加入到反应釜中，在常压条件下反应制得弱碱性苯乙烯离子交换树脂。


3.根据权利要求2所述的一种弱碱性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1.以苯乙烯、二乙烯基苯为反应单体，明胶作为引发剂，在水中通过悬浮聚合反应而制得的中间产品白球，采用水进行洗涤，烘干，得到中间产品白球；苯乙烯、二乙烯基苯的摩尔比为1：0.8-2；S2.将中间产品白球、氯甲醚、三氯化铁加入到反应釜中，反应进行功能基改性；过滤分离产物，水洗得到中间产物氯球；其中，氯甲醚可以循环使用...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚能平，刘建荣，胡德凯，王晗，樊致娟，
申请(专利权)人：皖东高科天长股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34