CN102585270B - 表层交联之浮床白球树脂制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明申请提供的表层交联之浮床白球树脂制备方法，其方法为：由苯乙烯和二乙烯苯在浮床白球为基球进行表层的二次聚合，并延展至表面形成交联体结构，并通过后续的各段升温过程予以稳定，所得到的轻质聚合物白球表面坚硬，具有明显的耐温、耐有机物和有机溶剂技术效果，提高了水处理浮床白球树脂性能和稳定性，本制备方法具有简单易行、能耗低的技术优点。

Description

表层交联之浮床白球树脂制备方法
背景技术
本发明专利申请涉及的是聚苯乙烯球体的制备方法。
背景技术
浮床白球树脂是一种密度较低的惰性覆盖层树脂，主要应用于工业水处理系统中的浮动床离子交换器中，起到防止细颗粒离子交换树脂堵塞水帽或被水流带走，并提高水流和再生液分配的均匀性的作用。这种浮床白球树脂主要是由聚苯乙烯经微发泡这一常规制备方法制得，如中国专利技术：专利号为200910011586.0公开了一种“均匀密度浮床白球树脂的制备方法”。但是作为已发泡的线性聚合物树脂球，具有微蜂窝状表面，此类浮床白球在遇到有机物时，如油脂、机油、甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯等，球体表面会被侵蚀，甚至会被逐步破碎瓦解；现有浮床白球存在的另一主要技术问题是：球体表面在温度较高的水处理环境中会出现变软、发黏的现象，如温度达到80℃以上时，已发泡的线性聚苯乙烯球体内部空隙的气体发泡膨胀，进而出现变软、变黏、甚至粘连成块的变化趋势，这样会造成水帽堵塞，影响离子交换器正常运行。
发明内容
本发明专利申请的发明目的在于提供一种具有耐高温、耐溶剂性能的表层交联之浮床白球树脂制备方法。本发明专利申请提供的表层交联之浮床白球树脂制备方法技术方案，其主要技术内容是：一种表层交联之浮床白球树脂制备方法，其方法为：100质量份水中加入0.5-5质量份的密度为0.10～0.55g/ml、粒度为0.8～3.0mm的浮床白球树脂，搅拌均匀后在1～3小时内滴加0.2～5质量份的混合单体相，在不超过60℃温度中吸收1小时，其后加入0.1～1质量份的分散剂，开始在分散悬浮状态下加温进行聚合反应：首先于60℃温度保温3～6小时，其次于80℃温度保温3～8小时，再在90℃温度下保温3～6小时，最后滤除溶液，清洗得到具有交联表层的浮床白球树脂；所述的混合单体相是苯乙烯、二乙烯苯和引发剂混合物，其中的苯乙烯为混合单体相质量的0～98％，二乙烯苯为混合单体相质量的2～100％，引发剂为混合单体相质量的0.5～4％，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈或者是两者的混合物，所述的分散剂为聚乙烯醇、明胶、纤维素、碳酸镁、磷酸钙。
将已发泡制成的白球树脂作为基球，由本发明专利申请公开的表层交联之浮床白球树脂制备方法，在引发剂的作用下，在基球表面吸收浸入混合于水中的苯乙烯和二乙烯苯混合单体相，使苯乙烯和二乙烯苯在基球表层二次聚合，并延展至表面形成交联体结构，并通过后续的各段升温过程予以稳定，所得到的轻质聚合物白球表面坚硬，具有明显的耐温、耐有机物和有机溶剂技术效果，提高了水处理浮床白球树脂性能和稳定性，其制备方法具有简单易行、能耗低的技术优点。
具体实施方式
下面将通过各实施例详细说明浮床白球树脂表层交联工艺方法的技术内容。
实施例1
本表层交联之浮床白球树脂制备方法是：
在室温条件下，向盛有100ml去离子水的容器中加入密度为0.14g/ml的聚苯乙烯基球5g，在搅拌中由恒压漏斗滴加混合单体相，所述的混合单体相为苯乙烯0.5g、二乙烯苯0.5g和过氧化苯甲酰0.04g混合物，滴加时间为1小时，其后继续搅拌反应1小时，待溶液中的混合单体相被聚苯乙烯基球吸收后，向容器中加入已溶解的1g明胶，溶解方法是1g明胶加入9ml水，浸泡30min，加热至60～80℃搅拌直至溶解。加入明胶后，继续搅拌，按4～5℃/10min的升温速度缓慢升温至60℃，在该温度中保持6小时，再升温至80℃，在该温度中保持8小时，最后升温至90℃，在该温度中保持5小时，然后降温至室温，过滤得到约6g颗粒状白色聚合物球体，清洗两次，晾干得到成品。
表1列出了本实施例得到的交联表层的白球树脂与基球的各技术性能的检测数据。
需要说明的是：实际的水处理过程中，可能遇到的有机物和有机溶剂有油脂、机油、甲醇、乙醇、丙酮、醋酸乙酯，在这些有机物中，甲醇和乙醇对聚苯乙烯结构不产生溶解现象，油脂、机油可粘附于聚苯乙烯表面，对聚苯乙烯结构也不溶解，丙酮仅对聚苯乙烯有溶胀作用，乙酸乙酯是所提及的有机物中对聚苯乙烯溶解能力最强的一个，并且具有聚苯乙烯密度越低、溶解速度越快的特性，因此在其性能检测中抗溶剂检测选用具有代表性的乙酸乙酯。由下表可知，经表层交联的浮床白球，耐温和耐溶剂能力得到大幅度改善。
表1
实施例2
本表层交联之浮床白球树脂制备方法是：
在室温条件下，容器中盛有100m l纯水，向水中加入密度为0.30g/ml的聚苯乙烯基球0.5g，在搅拌中由恒压漏斗滴加混合单体相，所述的混合单体相是二乙烯苯0.5g和过氧化苯甲酰0.0025g经搅拌制成，滴加时间为3小时，其后继续搅拌反应1小时，待溶液中的单体被聚苯乙烯基球吸收，再向容器中加入碳酸镁1g，在继续搅拌条件下按4～5℃/10min的速度缓慢升温至60℃，在该温度中保持3小时，再升温至80℃，在该温度中保持3小时，最后升温至90℃，在该温度中保持5小时，然后降温至室温，过滤得到约1g颗粒状白色聚合物球体，清洗两次，晾干得到成品。
实施例3
本表层交联之浮床白球树脂制备方法是：
在室温条件下，向盛有100ml纯水的容器中加入密度为0.55g/ml、粒径为0.8～1.5mm的聚苯乙烯基球3g，在搅拌中由恒压漏斗滴加混合单体相，所述的混合单体相是由苯乙烯0.98g、二乙烯苯0.02g和过氧化苯甲酰0.04g经搅拌制成，滴加时间为3小时，其后继续搅拌反应1小时，待溶液中的单体被聚苯乙烯基球吸收，再向容器中加入亚甲基蓝0.02g和已溶解的聚乙烯醇0.1g，溶解方法是0.1g聚乙烯醇加入10ml水，浸泡5小时，加热至60～80℃搅拌溶解。继续搅拌并以4～5℃/10min的升温速度逐渐升温至60℃，在该温度中保持3小时，再升温至80℃，在该温度中保持5小时，最后升温至90℃，在该温度中保持6小时，然后降温至室温，清洗两次，晾干得到3.8g颗粒状白色聚合物球体，其密度为0.58g/ml。
表2列出了本实施例得到的表层交联白球树脂与基球树脂在各技术性能方面的检测数据。
表2
实施例4
本表层交联之浮床白球树脂制备方法是：
在室温条件下，向盛有100ml纯水的容器中加入密度为0.24g/ml、粒径为1.0～2.0mm的聚苯乙烯基球2g，在搅拌中由恒压漏斗滴加混合单体相，所述的混合单体相是由苯乙烯0.5g、二乙烯苯0.5g和偶氮二异丁腈0.02g、过氧化苯甲酰0.02g经搅拌制成，滴加时间为2小时，其后继续搅拌反应1小时，待溶液中的单体被聚苯乙烯基球吸收，再向容器中加入已溶解的1g明胶，溶解方法是1g明胶加入9ml水，浸泡30min，加热至60～80℃搅拌溶解。加入明胶后，继续搅拌按4～5℃/10min升温速度缓慢升温至60℃，在该温度中保持6小时，再升温至80℃，在该温度中保持8小时，最后升温至90℃，在该温度中保持5小时，然后降温至室温，清洗两次，晾干得到得到3g颗粒状白色聚合物球体。
实施例5
本表层交联之浮床白球树脂制备方法是：
在室温条件下，向盛有100ml纯水的容器中加入密度为0.1g/ml、粒径为2.0～3.0mm的聚苯乙烯基球1g，在搅拌中由恒压漏斗滴加混合单体相，所述的混合单体相是由苯乙烯0.02g、二乙烯苯0.10g和过氧化苯甲酰0.02g经搅拌制成，滴加时间为3小时，其后继续搅拌反应1小时，待溶液中的单体被聚苯乙烯基球吸收，再向容器中加入亚甲基蓝0.02g和碳酸镁粉末1g，继续搅拌中按4～5℃/10min升温速度缓慢升温至60℃，在该温度中保持6小时，再升温至80℃，在该温度中保持6小时，最后升温至90℃，在该温度中保持6小时，然后降温至室温，清洗两次，晾干得到1.2g颗粒状白色聚合物球体。

Claims (2)

1.一种表层交联之浮床白球树脂制备方法，其特征在于本制备方法为：100质量份水中加入0.5-5质量份的密度为0.10～0.55g／ml、粒度为0.8～3.0mm的浮床白球树脂，搅拌均匀后在1～3小时内滴加0.2～5质量份的混合单体相，在不超过60℃温度中吸收1小时，其后加入0.1～1质量份的分散剂，开始在分散悬浮状态下加温进行聚合反应：首先于60℃温度保温3～6小时，其次于80℃温度保温3～8小时，再在90℃温度下保温3～6小时，最后滤除溶液，清洗得到具有交联表层的浮床白球树脂；所述的混合单体相是苯乙烯、二乙烯苯和引发剂混合物，其中的苯乙烯为混合单体相质量的0～98%，二乙烯苯为混合单体相质量的2～100%，引发剂为混合单体相质量的0.5～4%，且该混合单体相混合物的总质量满足100%要求，所述的引发剂为过氧化苯甲酰、偶氮二异丁腈或者是两者的混合物，所述的分散剂为聚乙烯醇、明胶、纤维素、碳酸镁、磷酸钙。
2.根据权利要求1所述的表层交联之浮床白球树脂制备方法，其特征在于分散悬浮加温至60℃的升温速度为4～5℃/10min。
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采用重复互贯聚合用废弃白球末合成凝胶型阳离子交换树脂的研究;杜荣军等;《离子交换与吸附》;20031231;第19卷(第1期);第77-82页 *

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