一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法，所用醛基化试剂为对氯苯甲醛，首先利用二氯甲烷溶胀树脂微球，之后依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇洗滤数次，最后真空干燥至恒重；用二硫化碳将预处理过的聚苯乙烯树脂微球溶胀后，冰水浴下加入对氯苯甲醛，待苯甲醛完全溶解后向体系内加入溴化铝作为催化剂，反应结束后抽滤，分别以四氢呋喃、稀盐酸和超纯水洗滤数次，得到表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。本发明专利技术解决了现有醛基化聚苯乙烯树脂合成工艺繁琐、成本高、反应过程不易控制等问题。应过程不易控制等问题。应过程不易控制等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法。

技术介绍

[0002]聚苯乙烯树脂微球是以苯乙烯为主料、二乙烯苯为交联剂制备的聚合物，是吸附树脂的主要骨架材料。在苯乙烯和二乙烯苯进行悬浮共聚时加入沉淀剂、惰性有机溶剂或线性高聚物等致孔剂，聚合结束后，将致孔剂取出来，得到多孔性聚苯乙烯树脂微球。聚苯乙烯类交联吸附树脂具有强度高、溶胀性能好、比表面积大、对热和化学物质稳定及再生容易和价格低等特点，且可以利用苯环的高活性引入各种功能性基团，非常适合制备具有高选择性和高吸附性的树脂微球，已经被广泛应用到多种物质的吸附。
[0003]聚苯乙烯树脂微球的功能化通常是在制备聚苯乙烯树脂微球母体的过程中加入功能性单体或低聚物同时完成，获得的改性微球其功能基团通常是分布在微球的内部和表面，表面的功能性基团偏少，在应用过程中对功能基的利用率较低，且生产成本高。傅克反应的中心理论是含有卤素原子的试剂在路易斯酸的作用下络合生成碳正离子，再由碳正离子进攻苯环进行反应。虽然对氯苯甲醛本身含有苯环，不过在醛基的钝化作用下，醛基苯环和溴化铝仍然生成了碳正离子，该碳正离子进攻聚苯乙烯树脂微球表面的苯环使微球表面富含醛基。
[0004]目前改性聚苯乙烯树脂微球的手段主要是先进行氯甲基化，然后利用微球表面的氯甲基活性进行下一步反应，反应过程繁琐不易控制。醛基作为酰基中比较特殊的存在，既可以进行氧化反应又可以进行还原反应，且具有较高的反应活性使其可以进行其他反应。本专利技术将醛基接枝到聚苯乙烯树脂微球表面，树脂微球即可作为反应基底，在微球表面发生氧化/还原反应和缩合反应等。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题，在于提供了一种表面富含醛基的大粒径聚苯乙烯树脂微球制备方法，解决了现有制备方法工艺繁琐、制备过程不易控制、成本高等问题。
[0006]本专利技术是这样实现的：
[0007]一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、未改性的聚苯乙烯树脂微球预处理：首先采用二氯甲烷溶胀聚苯乙烯树脂微球5-20小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇各洗滤数次，最后20-40℃真空干燥至恒重；
[0008]步骤2、聚苯乙烯树脂的醛基化：取步骤1处理过的聚苯乙烯树脂在二硫化碳溶液中溶胀5-12小时后，在冰水浴条件下加入对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后加入溴化铝，在冰水浴中保持1-3小时，冰水浴结束后放置于25-40℃气浴摇床反应一定时间；通过抽滤结束反应，分别以四氢呋喃、稀盐酸、超纯水洗滤数次，在20-40℃真空干燥至恒重得到醛基化聚苯乙烯树脂微球。
[0009]进一步的，所述步骤1中采用的聚苯乙烯树脂微球为粒径在300-500微米的大粒径
聚苯乙烯树脂微球。
[0010]进一步的，所述步骤2各反应物的重量份如下：聚苯乙烯树脂微球为1份，二硫化碳为150-250份，对氯苯甲醛为5-20份，溴化铝为1-10份。
[0011]进一步的，所述步骤2中在40℃气浴摇床反应时间为3-15小时。
[0012]进一步地，所述一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球的制备方法制备得到的表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。
[0013]本专利技术具有以下优点：
[0014]本专利技术方法在进行聚苯乙烯树脂微球的醛基化改性时，通过改变醛基化所用试剂，制备出了大粒径的表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。在反应过程中简化了传统的先氯甲基化再酰基化进而得到醛基的繁琐步骤，使微球一步反应直接制备出醛基化聚苯乙烯树脂微球。解决了传统醛基化方法的反应繁琐，不易控制，成本高的问题。
[0015]本专利技术制备的醛基化聚苯乙烯树脂微球可以用来作为表面含有还原性基团的反应基底，是一类性能优异的基底型聚苯乙烯树脂微球。
【附图说明】
[0016]下面参照附图结合实施例对本专利技术作进一步的说明。
[0017]图1是本专利技术实施例1制备的表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球的红外光谱分析图。
【具体实施方式】
[0018]本专利技术公开一种醛基化聚苯乙烯树脂微球的制备方法，所述方法包括以下步骤：
[0019]步骤1、未改性的聚苯乙烯树脂微球预处理：首先采用二氯甲烷溶胀聚苯乙烯树脂微球5-20小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇各洗滤数次，最后20-40℃真空干燥至恒重；
[0020]步骤2、聚苯乙烯树脂的醛基化：取步骤1处理过的聚苯乙烯树脂在二硫化碳溶液中溶胀5-12小时后，在冰水浴条件下加入对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后加入溴化铝，在冰水浴中保持1-3小时，冰水浴结束后放置于25-40℃气浴摇床反应一定时间；通过抽滤结束反应，分别以四氢呋喃、稀盐酸、超纯水洗滤数次，在20-40℃真空干燥至恒重得到醛基化聚苯乙烯树脂微球。
[0021]所述步骤1中采用的聚苯乙烯树脂微球为粒径在300-500微米的大粒径聚苯乙烯树脂微球。
[0022]所述步骤2各反应物的重量份如下：聚苯乙烯树脂微球为1份，二硫化碳为150-250份，对氯苯甲醛为5-20份，溴化铝为1-10份。
[0023]所述步骤2中在40℃气浴摇床反应时间为3-15小时。
[0024]本专利技术还涉及上述一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球的制备方法制备得到的表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。
[0025]请参阅图1，下面将结合附图和具体实施方式对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条
件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0026]实施例1：称取0.5g聚苯乙烯树脂微球，加入二氯甲烷溶胀20小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇洗滤数次，最后40℃真空干燥至恒重。
[0027]聚苯乙烯树脂微球的醛基化：称取预处理过的聚苯乙烯树脂白球0.3g放入250ml锥形瓶中，加入50ml二硫化碳溶胀12小时后，冰水浴条件下加入5g对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后，加入2g无水溴化铝继续保持冰水浴3小时后，置于40℃气浴摇床反应12小时。抽滤结束反应，分别以四氢呋喃、稀盐酸和超纯水洗滤。40℃真空干燥至恒重得醛基化聚苯乙烯树脂微球。其增重率为17.32％，接枝率为1.54％。
[0028]实施例2：称取0.5g聚苯乙烯树脂微球，加入二氯甲烷溶胀5小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇洗滤数次，最后20℃真空干燥至恒重。
[0029]聚苯乙烯树脂微球的醛基化：称取预处理过的聚苯乙烯树脂白球0.3g放入250ml锥形瓶中，加入50ml二硫化碳溶胀5小时后，冰水浴条件下加入4g对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后，加入2g无水氯化铝继续保持冰水浴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球制备方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤1、未改性的聚苯乙烯树脂微球预处理：首先采用二氯甲烷溶胀聚苯乙烯树脂微球5-20小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇各洗滤数次，最后20-40℃真空干燥至恒重；步骤2、聚苯乙烯树脂的醛基化：取步骤1处理过的聚苯乙烯树脂在二硫化碳溶液中溶胀5-12小时后，在冰水浴条件下加入对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后加入溴化铝，在冰水浴中保持1-3小时，冰水浴结束后放置于25-40℃气浴摇床反应一定时间；通过抽滤结束反应，分别以四氢呋喃、稀盐酸、超纯水洗滤数次，在20-40℃真空干燥至恒重得到醛基化聚苯乙烯树脂微球。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苗庆显，蔡玉群，孟令超，张琛，陈礼辉，
申请(专利权)人：福建农林大学，
类型：发明
国别省市：