[发明专利]二甲苯光氯化制备高比表面积吸附树脂的方法

说明书

一、技术领域：

本发明涉及一种高分子吸附树脂的制备方法，特别是涉及一种二甲苯经光氯化、聚合反应制备高比表面积吸附树脂的方法。

二、背景技术：

高比表面积吸附树脂的工业化制备及其在化工、医药、生物与环境等众多领域中的应用是近年来发展迅速的高新技术之一。迄今为止，制备此类吸附树脂所采用的主要方法有：1、致孔剂参与下的苯乙烯、二乙烯基苯悬浮共聚制备大孔吸附树脂的方法；2、线型聚苯乙烯或低交联聚苯乙烯-二乙烯基苯在溶液或溶胀条件下的附加交联方法制备超高交联(又称：大网均孔)吸附树脂方法。

上述两种高比表面积吸附树脂制备方法均已实现工业化制备，并在生物与化学分离、药物新剂型与活性组分提取、工业废水资源化治理等领域取得了一系列实际应用成果。但由于这类多孔高分子材料仍存在交联键与孔结构分布不均、骨架结构单一(基本上均为苯乙烯结构单元)以及生产成本较高、反应步骤繁琐等缺点，所以在某种程度上制约了它们应用领域的进一步拓宽。

近年来，已有一些高比表面积吸附树脂结构设计与合成方法改进的发明专利与科技文献报道。例如：1、申请号为200610038631.8、发明名称为“一种高比表面积丙烯酸酯类吸附树脂及其合成方法”，这种树脂的合成主要是利用悬浮聚合法合成吸附树脂，合成反应体系由油相和水相组成，该发明公开的合成方法较为复杂。2、具有高比表面积的极性吸附树脂的合成及其性能研究(高分子学报，1994.02)，该文从树脂物理结构和化学结构着手，通过改变交联度、致孔剂用量、种类以及引入适量功能基团，分别合成了一系列具有高比表面积和极性的大孔吸附树脂。3、申请号为200810140986.7、发明名称为“高比表面积吸附树脂的合成方法及其用途”的发明专利，该发明专利公开了一种利用双氯甲基芳烃烷基化自聚合或与苯、联苯小分子的连续烷基化聚合方法制备高比表面积吸附树脂的方法。利用该发明的技术方案制备高比表面积吸附树脂，其生产成本较高。4、申请号为200910066288.1、发明名称为“芳烃小分子化合物制备高比表面积吸附树脂的方法”的发明专利，该发明专利公开了一种以芳烃小分子化合物和氯甲醚为基本原料先进行氯甲基化反应，继而进行聚合反应制备成高比表面积吸附树脂的方法。该发明技术方案虽然成本有所降低，但是，以氯甲醚为原料，毒性太大，容易造成环境污染，不利于操作人员的身体健康。

三、本发明内容：

本发明要解决的技术问题是：克服以芳烃小分子化合物和氯甲醚为基本原料制备高比表面积吸附树脂的不足，提供一种采用二甲苯经光氯化、聚合反应制备高比表面积吸附树脂的方法。本发明技术方案是以价格低廉、毒性较小的对二甲苯和氯气为基本原料，制备产品高比表面积吸附树脂。本发明技术方案制备高比表面积吸附树脂的生产成本较低、毒性小，有利于环保，并有利于操作人员的身体健康。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：

本发明提供一种二甲苯光氯化制备高比表面积吸附树脂的方法，所述制备方法包括以下步骤：

a、光氯化反应：将原料对二甲苯加入到反应容器中进行加热，当反应溶液的温度达到90～138℃时，打开光源日光灯或紫外灯，向反应溶液中通入氯气进行液相光氯化反应，所述原料对二甲苯与氯气二者之间的加入量比例为1g对二甲苯：0.25～0.5L氯气，经气相色谱跟踪分析，当光氯化产物中1，4-二氯甲基苯的重量百分含量达30～50％时，停止光氯化反应；

或将原料对二甲苯加入到带有夹套反应器的气相反应装置中，加热盛有原料对二甲苯的反应容器至回流，当上部夹套反应器的温度达到138℃时，向夹套反应器底部通入氯气进行气相光氯化反应，所述原料对二甲苯与氯气二者之间的加入量比例为1g对二甲苯：0.25～0.5L氯气，经气相色谱跟踪分析，当光氯化产物中1，4-二氯甲基苯的重量百分含量达30～50％时，停止光氯化反应；

b、聚合反应：将步骤a得到的光氯化产物、溶剂、催化剂和小分子芳烃化合物加入到反应容器中进行加热，搅拌促溶，当反应溶液温度达到55～65℃时，进行聚合反应4～12h，然后继续升温至75～85℃进行聚合反应5.5～24h，反应结束后，冷却至室温；所述光氯化产物与小分子芳烃化合物二者之间加入量的质量比为8.8～2.3∶1，所述小分子芳烃化合物与催化剂二者之间加入量的摩尔比为5～15∶1，所述光氯化产物与溶剂二者之间加入量的比例为1g∶2.8～7.6ml；