[发明专利]一种大孔型强酸性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法

说明书

本发明属于离子交换树脂技术领域，涉及一种大孔型强酸性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法；步骤为：（1）配制水相：将软化水、工业盐、次甲基蓝和聚乙烯醇水溶液混合，搅拌，加热后，备用；（2）配制有机相：将苯乙烯、聚苯乙烯树脂混合后，搅拌，加入固体石蜡，加热反应，搅拌溶解，抽入二乙烯苯，加入引发剂，搅拌，得到有机相；（3）将有机相与水相以质量比为0.428~0.445：1混合；加热反应，滤去液体；加入甲苯进行洗涤；待甲苯滤尽后，加水，加热反应，冲洗、热风干燥；加入硫酸，加热反应，冷却，加水稀释即得；本发明制备的树脂，工艺简单、环保无污染，并广泛用于水处理，对有机杂质去除率达99%以上，应用前景广阔。

技术领域

本发明属于离子交换树脂技术领域，具体涉及一种大孔型强酸性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法。

背景技术

离子交换树脂产品种类繁多。根据其所带活性基团的性质，可分为强酸阳离子、弱酸阳离子、强碱阴离子、弱碱阴离子、鳌合性、两性及氧化还原树脂；根据功能和作用原理的不同，可分为水处理树脂、吸附树脂和树脂催化剂，其中水处理树脂产量最多；根据孔型不同，可分为凝胶型和大孔型；

其中，强酸型阳离子交换树脂作为催化剂，近年来在化工领域的酯化、水解、缩合、水合、烷基化、酰基化等有机反应中得到广泛的应用。目前，在强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂的生产过程中，二乙烯苯作为交联剂能使高分子链成为互相交联的网状结构。但是工业化的二乙烯苯的纯度和各异构体的比例也因生产厂家不同而差异很大，而导致所得的白球存在结构致密，或者交联不够的问题，造成共聚物交联网络结构不均匀性。而树脂的交联度及其均匀性对离子交换树脂的性能会产生很大的影响，比如树脂的交换容量小，强度差，使用中易粉末或者结块。大孔苯乙烯树脂是一种多孔性高分子聚合物，以吸附为特点，对许多物质具有浓缩和分离作用。多孔高分子树脂微球的孔状结构主要是通过致孔剂来实现的；在合成高分子树脂微球的原料配方中加入一定量的致孔剂，反应结束后用溶剂将致孔剂溶解，从而形成孔状结构。然而目前的制备方法中存在的题是，微球孔径的大小和分布不均，很难对微球孔径的大小和分布进行精确控制。常规大孔树脂的孔径在100～500nm，用于提纯时，可吸附大分子物质，从而降低其对其他阳、阴离子的吸附容量，孔径在20～50nm内的大孔树脂对许多金属离子选择性较高。但是，目前现有的大孔树脂的制备方法制备的大孔树脂的孔径难以控制，尤其难以达到20～50nm。而且，传统生产过程中的处理步骤工艺繁琐，并会对操作环境产生不良影响。

因此，本发明是针对上述原料所生产的树脂质量不稳定，树脂生产工艺繁琐、不环保而提供了一种简单、环保、交联结构均匀、交换容量大的强酸性苯乙烯系离子交换树脂的制备方法。

发明内容

本发明是针对目前原料所生产的树脂质量差，树脂生产工艺繁琐、不环保的缺陷，制备一种大孔型强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂；

为了实现以上目的，本发明的具体步骤为：

(1)配制水相：在软化水中加入工业盐，待其完全溶解，加入次甲基蓝，再加入聚乙烯醇水溶液，搅拌混合，加热后，制得水相备用；

(2)配制有机相：将苯乙烯和聚苯乙烯树脂按一定比例混合，搅拌3～4h，溶解，再加入固体石蜡，升温至60℃搅拌30min，溶解后，加入二乙烯苯和引发剂，搅拌5～10min，得到有机相，备用；其中，苯乙烯、聚苯乙烯树脂、固体石蜡、二乙烯苯的质量比为19～20：1～2：2～3：3～4；

(3)聚合操作：将步骤(2)配制的有机相加入步骤(1)配制的水相中，得到混合液，其中有机相与水相的质量比为0.428～0.445：1；将混合液转移至反应釜中，升温至72～78℃，维持反应2h，再升温至85℃，维持反应1h，最后升温至93～97℃，维持反应5-6h，然后，转至萃取釜中，滤去反应液体，得到聚合后白球；加入甲苯，升温至77～85℃，搅拌45min后，滤掉甲苯，重复操作三次；