[发明专利]一种苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种共聚物材料及其制备方法与应用，尤其是一种苯乙烯系离子交换树脂及其制备方法与应用。

背景技术

重度感染可引发多种人体病症，如内毒素血症，严重可导致器官坏死、不可逆休克甚至死亡，严重危害患者健康和生命。重度感染的治疗方法是医学临床研究的重要课题。

近年来，国内外用血液灌流(Hemoperfusion,HP)方法治疗重度感染已取得一些进展。日本的研究人员将多粘菌素B(Polymyxin B,PMB)涂附在血滤器中空纤维的内壁上，制成PMB血液纤维吸附柱(PMX-F，商品名Toraymyxin,Toray Industried Inc.Japan)，其临床试验结果表明，PMX-F可以有效治疗重度感染。但是多粘菌素B价格昂贵，且具有肾毒性，如果从载体上脱落下来进入人体血液则有直接毒副作用。因此，开发出更为安全有效的血液灌流替代物具有重要的现实意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种苯乙烯系离子交换树脂。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述苯乙烯系离子交换树脂的制备方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供上述苯乙烯系离子交换树脂的应用。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

一种苯乙烯系离子交换树脂，是一种交联聚苯乙烯珠体，为乳白色不透明球状颗粒，直径为0.05～1.20mm，密度为湿真密度1.06～1.10g/ml、湿视密度0.65～0.75g/ml，强度(磨后圆球率)≥95％，表面活性基团为-N⁺(CH₃)₂，孔径为80～100nm，孔隙率为45～52％，孔容为0.75～0.84ml/g，比表面积为850～1000m²/g，全交换量为干树脂为3.7mmol/g、湿树脂为1.1mmol/g。

优选的，上述苯乙烯系离子交换树脂，使用温度≤100℃。

优选的，上述苯乙烯系离子交换树脂，是由苯乙烯单体和二乙烯苯单体在水相中进行悬浮聚合得到共聚物珠体，然后向共聚物珠体反复引入可离子化的基团(氨、伯胺或仲胺)而合成的交联聚苯乙烯珠体。

上述苯乙烯系离子交换树脂的制备方法，具体制备步骤如下：

(1)由苯乙烯单体和二乙烯苯单体采用自由基悬浮共聚合制备交联苯乙烯-二乙烯苯共聚物：

①含有引发剂过氧化苯甲酰的苯乙烯和二乙烯苯混合物悬浮于含有分散剂的水相中，所述分散剂为聚乙烯醇或含羧基聚合物；

②在搅拌条件下，使悬浮的液滴大部分在30-70目的范围内，有机相(苯乙烯和二乙烯苯混合形成的一种溶液的状态)分散成珠体；

③加热到95℃，使引发剂过氧化苯甲酰分解而引发聚合，得到珠状苯乙烯-二乙烯苯共聚物；

④聚合完成后，再用稀碱液清洗聚合物交联聚苯乙烯珠体以除去黏附的分散剂，然后脱水、干燥；

(2)交联聚苯乙烯的功能基化—制备大孔阴离子交换树脂：

对上述步骤④制备的交联苯乙烯-二乙烯苯共聚物进行功能基化，由氯甲基化交联聚苯乙烯胺化制得交联聚苯乙烯珠体，其中，对交联聚苯乙烯的氯甲基化通过弗里德尔-克拉夫茨烷基化反应在交联聚苯乙烯的苯环上引入氯甲基实现；当氯甲基树脂再与叔胺反应则形成季胺型强碱性离子交换树脂，当氯甲基树脂与氨、伯胺或仲胺反应则形成弱碱性阴离子交换树脂。

优选的，上述苯乙烯系离子交换树脂的制备方法，所述步骤(2)中对交联聚苯乙烯的氯甲基化通过弗里德尔-克拉夫茨烷基化反应在交联聚苯乙烯的苯环上引入氯甲基实现是指交联聚苯乙烯和氯甲醚在ZnCl₂做催化剂的情况下，进行氯甲基化。

优选的，上述苯乙烯系离子交换树脂的制备方法，步骤(1)④所得交联聚苯乙烯珠体的珠体大小和均一性取决于反应器和搅拌器的尺寸、搅拌速度、温度、水相与单体混合物的比例、悬浮稳定剂、引发剂和单体的类型与用量；具体来说，Church和Shinner提出下列三个方程来描述悬浮聚合过程中的液滴大小分布：