[发明专利]一种金属离子吸附剂及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种金属离子吸附剂及其制备方法和应用，所述金属离子吸附剂通过超细煤粉、硅烷偶联剂、二元羧酸反应得到，其制备原料以重量份计包括：煤粉80‑120份、含活性基团的硅烷偶联剂10‑40份、二元羧酸2‑50份，所述含活性基团的硅烷偶联剂为端氨基型硅烷偶联剂。本发明提供的金属离子吸附剂中保留一个羧基可以与环烯烃共聚物中残留的金属(铝、钛或锆)反应，生成的有机羧酸金属盐附着于金属离子吸附剂的表面，同时超细煤粉自身对残留金属也具有一定的物理吸附作用，协同吸附作用实现环烯烃共聚物中金属元素的有效脱除，纯化后的环烯烃聚合物中铝、钛或锆金属含量低于1ug/g，脱除金属残留效果较好，且易操作、易分离。

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，具体涉及一种金属离子吸附剂及其制备方法和应用。

背景技术

环烯烃共聚物或者环烯烃聚合物(COC)是一类由环烯烃与α-烯烃共聚而成的高附加值热塑性工程塑料。COC材料具有很高的透明度、极低的介电常数、优良的耐水性、耐热性、化学稳定性及尺寸稳定性，被广泛应用于制造光学镜头、汽车头灯、电子及电气部件、医药及食品包装材料。早期COC材料采用齐格勒-纳塔催化剂，聚合活性低，茂金属催化剂的出现，极大地提高了环烯烃与α-烯烃共聚反应活性，为COC材料的制备取得了关键性突破。但利用茂金属化合物/助催化剂的催化体系制造的COC材料，存在着一些不可忽视的问题，少量源于催化剂和助催化剂的金属成分，使得聚合物在加工成型过程中存在黄变、透明性下降等问题。茂金属催化剂/助催化剂是均相催化剂，催化组分均匀地溶解在生成的聚合物溶液中，因此有效除去聚合物中的残留金属是合成高性能COC材料的关键。

US4595749公开了一种采用氧化剂和二羧酸处理聚合溶液的方法，将残留的金属转化为不溶性金属化合物，通过分离从而达到脱除残留金属的目的，但是对高粘度聚合物溶液的金属残留脱除效果不理想。

JP2002128820公开了一种采用如氧化铝、硅胶的固体吸附剂进行吸附，以除去聚合物溶液中的杂质金属的方法，但该方法对残留金属的吸附能力弱，不能达到光学材料的要求。

CN1760341A公开了一种羧酸共聚物从烃油中脱除金属的方法，包括：将含有不饱和羧酸单体的共聚物或其盐作为脱金属剂，与水、破乳剂和烃油充分混合，再将油水分离。其中，脱金属剂的用量与烃油中钙的质量之比为0.1-10。该方法采用不饱和羧酸共聚物做烃油脱金属剂，对脱除烃油中以环烷酸盐形式存在的钙、铁等金属有良好效果，但是对于共聚物中Ti、Zr、Al的吸附效果并不理想。

因此，开发一种可以有效吸附聚合物中残留金属的吸附剂，是本领域的研究重点。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种金属离子吸附剂及其制备方法和应用，本发明提供的金属离子吸附剂可以有效吸附聚合物中残留的金属。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种金属离子吸附剂，所述金属离子吸附剂通过超细煤粉、硅烷偶联剂、二元羧酸反应得到，其制备原料以重量份计包括：

超细煤粉 80-120份

含活性基团的硅烷偶联剂 10-40份

二元羧酸 2-50份；

所述含活性基团的硅烷偶联剂为端氨基型硅烷偶联剂。