CN103012657A - 大孔弱碱性丙烯酸复合taic阴离子交换树脂的制备方法 - Google Patents

大孔弱碱性丙烯酸复合taic阴离子交换树脂的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法，在传统生产工艺基础上，本发明通过合理搭配悬浮保护剂、分散剂、致孔剂、络合剂，优化工艺参数，使得本方法制备的阴离子交换树脂，孔径分布均匀，交换容量提高的效果，本发明制得的离子交换树脂比表面积能达到70m2/g以上，大于2nm的中孔比例大于50％，全交换容量达到5.5mmol/g。

Description

大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法
技术领域
本发明属于一种离子交换树脂的制备方法，具体是一种大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法。
背景技术
阴、阳离子交换树脂广泛地用于水处理、物质的净化、浓缩、分离、物质离子组成的转变、物质的脱色以及催化剂等领域。虽然目前的阴、阳离子交换树脂的交换容量得到了有效的提高，但孔径分布不均，小孔比例过大，交换速度低。交换容量不足等问题，满足不了客户的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法，本发明通过水相的改进，使得分散性、悬浮性提高，进而达到增加离子交换树脂的交换容量，孔径分布均匀的效果。
本发明的技术方案如下：
大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、聚合制备A球，包括以下步骤：
按规定配好水相，搅拌均匀；
去离子水  450-480
聚乙烯醇   10-15
羟乙基纤维素  20-30
氯化钠    40-45
过硫酸钠    1-2
用硫酸调PH为6.8-7.2
称取下列重量份的原料，混合后加入后水相中，视粒度情况调整转速；
丙烯酸甲酯     220-240
二乙烯苯       50-55
TAIC             70-90
200#汽油        158-163
二茂铁            10-15
偶氮二异丁腈         3-5
缓慢升温至65-69℃，注意观察球体粒度及定型情况；
Figure 239601DEST_PATH_IMAGE008
定型时放热，降温，放热后保持温度在68-70℃，保温2-3小时；
Figure 309713DEST_PATH_IMAGE010
用25-40分钟时间升温至80-82℃保温3-4h；
Figure 872281DEST_PATH_IMAGE012
用50-70分钟时间升温92-96℃保温4-5h；
Figure 683111DEST_PATH_IMAGE014
用热水洗球数遍至水清澈为止；
Figure 77052DEST_PATH_IMAGE016
抽干水，烘干，分筛制得A球。
（2）、胺化反应制备B球
Figure 128185DEST_PATH_IMAGE002
按下列重量份称取下列原料，在干净的反应釜中加入A球和四乙烯五胺，开动搅拌；
A球         380-420
四乙烯五胺  1580-1620
二乙烯三胺   300-320
乙酸乙酯   30-35
Figure 237436DEST_PATH_IMAGE004
升温至130-135℃，保温反应15-18h，测中控交换大于8.0mmol/g合格；
Figure 586378DEST_PATH_IMAGE006
中控合格后，抽母液，回收四乙烯五胺；
Figure 851137DEST_PATH_IMAGE008
大量水洗至中性，抽干，得B球；
（3）、甲基化反应制备树脂
Figure 869909DEST_PATH_IMAGE002
将B球加入下列重量份的混合原料中，开动搅拌；
甲酸1150-1250
水   200-240
甲醛  60-65
Figure 407070DEST_PATH_IMAGE004
升温至48-50℃，保持20-40分钟；
Figure 622019DEST_PATH_IMAGE006
抽干母液，大量水洗至中性，抽干，出料。
本发明通过合理搭配悬浮保护剂、分散剂、致孔剂、络合剂，优化工艺参数，使得本方法制备的阴离子交换树脂，孔径分布均，交换容量提高的效果，本发明制得的离子交换树脂比表面积能达到70m2/g 以上，大于2nm 的中孔比例大于50％，全交换容量达到11.5mmol/g。
具体实施方式
大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法，包括以下步骤：
（1）、聚合制备A球，包括以下步骤：
Figure 741285DEST_PATH_IMAGE002
按下列重量（公斤）配好水相，搅拌均匀；
去离子水  450
聚乙烯醇   10
羟乙基纤维素  20
氯化钠    40
过硫酸钠    1
用硫酸调PH为6.8-7.2
Figure 386417DEST_PATH_IMAGE004
称取下列重量（公斤）的原料，混合后加入后水相中，视粒度情况调整转速；
丙烯酸甲酯     220
二乙烯苯       50
TAIC             70
200#汽油        158
二茂铁            10
偶氮二异丁腈         3
Figure 958344DEST_PATH_IMAGE006
缓慢升温至65-69℃，注意观察球体粒度及定型情况；
Figure 524455DEST_PATH_IMAGE008
定型时放热，降温，放热后保持温度在68-70℃，保温2-3小时；
Figure 13074DEST_PATH_IMAGE010
用25-40分钟时间升温至80-82℃保温3-4h；
Figure 576910DEST_PATH_IMAGE012
用50-70分钟时间升温92-96℃保温4-5h；
用热水洗球数遍至水清澈为止；
Figure 192885DEST_PATH_IMAGE016
抽干水，烘干，分筛制得A球。
（2）、胺化反应制备B球
按下列重量（公斤）称取下列原料，在干净的反应釜中加入A球和四乙烯五胺，开动搅拌；
A球         380
四乙烯五胺  1580
二乙烯三胺   300
乙酸乙酯   30
Figure 270748DEST_PATH_IMAGE004
升温至130-135℃，保温反应15-18h，测中控交换大于8.0mmol/g合格；
Figure 63605DEST_PATH_IMAGE006
中控合格后，抽母液，回收四乙烯五胺；
Figure 909202DEST_PATH_IMAGE008
大量水洗至中性，抽干，得B球；
（3）、甲基化反应制备树脂
将B球加入下列重量（公斤）的混合原料中，开动搅拌；
甲酸1150
水   200
甲醛  60
Figure 12473DEST_PATH_IMAGE004
升温至48-50℃，保持20-40分钟；
Figure 295555DEST_PATH_IMAGE006
抽干母液，大量水洗至中性，抽干，出料。
本发明制得的离子交换树脂比表面积能达到70m2/g 以上，大于2nm 的中孔比例大于50％，全交换容量达到11.5mmol/g。

Claims (1)

1.大孔弱碱性丙烯酸复合TAIC阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）、聚合制备A球，包括以下步骤：
按规定配好水相，搅拌均匀；
去离子水  450-480
聚乙烯醇   10-15
羟乙基纤维素  20-30
氯化钠    40-45
过硫酸钠    1-2
用硫酸调PH为6.8-7.2
Figure 909930DEST_PATH_IMAGE002
称取下列重量份的原料，混合后加入后水相中，视粒度情况调整转速；
丙烯酸甲酯     220-240
二乙烯苯       50-55
TAIC             70-90
200#汽油        158-163
二茂铁            10-15
偶氮二异丁腈         3-5
缓慢升温至65-69℃，注意观察球体粒度及定型情况；
定型时放热，降温，放热后保持温度在68-70℃，保温2-3小时；
Figure 2012104898842100001DEST_PATH_IMAGE005
用25-40分钟时间升温至80-82℃保温3-4h；
Figure 163243DEST_PATH_IMAGE006
用50-70分钟时间升温92-96℃保温4-5h；
用热水洗球数遍至水清澈为止；
Figure 871305DEST_PATH_IMAGE008
抽干水，烘干，分筛制得A球；
（2）、胺化反应制备B球
Figure 570621DEST_PATH_IMAGE001
按下列重量份称取下列原料，在干净的反应釜中加入A球和四乙烯五胺，开动搅拌；
A球         380-420
四乙烯五胺  1580-1620
二乙烯三胺   300-320
乙酸乙酯   30-35
Figure 227998DEST_PATH_IMAGE002
升温至130-135℃，保温反应15-18h，测中控交换大于8.0mmol/g合格；
Figure 724708DEST_PATH_IMAGE003
中控合格后，抽母液，回收四乙烯五胺；
Figure 733115DEST_PATH_IMAGE004
大量水洗至中性，抽干，得B球；
（3）、甲基化反应制备树脂
Figure 973472DEST_PATH_IMAGE001
将B球加入下列重量份的混合原料中，开动搅拌；
甲酸1150-1250
水   200-240
甲醛  60-65
升温至48-50℃，保持20-40分钟；
Figure 356229DEST_PATH_IMAGE003
抽干母液，大量水洗至中性，抽干，出料。
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