CN103306133A - Pps基n-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维的制备方法。首先以聚苯硫醚纤维为基本原料，加入二氯乙烷、氯甲醚和无水四氯化锡进行溶胀，溶胀后加热反应，反应后冷却、滤出所得产物，处理后得到氯甲基化聚苯硫醚纤维；然后加入二氯乙烷进行溶胀，溶胀后加入乙醇、N-甲基咪唑和四丁基溴化铵加热反应，反应后滤出所得产物，将其产物依次进行洗涤、抽提、盐洗和干燥，干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维。利用本发明制备的PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维具有抗氧化性能良好、化学稳定性好、吸附量较大和吸附再生性能优异等特点。其制备方法简单，生产成本低，在工业中易于推广。
Description
技术领域
本发明涉及一种强碱离子交换纤维的制备方法，特别是涉及一种PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法。
背景技术
商业化强碱性离子交换纤维主要首先经过60COγ辐照引发将苯乙烯和二乙烯苯的共聚物接枝在纤维基体上，再经氯甲基化和季胺化两步反应制备得到。合成工艺繁琐，成本较高。另外，强碱性离子交换纤维一般以OH型存在，在应用过程中，季胺功能基团经过不可逆的霍夫曼降解转变为叔胺，最终会使基团上没有碱性。因此，强碱离子交换纤维不宜长期应用于碱性条件中。所以在某种程度上限制了它们在工业上进一步的推广应用。
近年来，有关强碱离子交换纤维制备方法改进的文献报道如下。例如:1、强碱性离子交换纤维的结构与性能。该文献通过采用60COγ辐照引发将苯乙烯和二乙烯苯的共聚物接枝到聚丙烯纤维表面，得到了一种强碱型离子交换纤维。该方法采用辐照接枝技术，交换容量受接枝率的影响较大，且合成工艺复杂，成本较高。2、Preparation and characterization of a strong basic anion exchanger by radiation induced grafting of Styrene onto poly(tetrafluoroethylene)fiber。该文献是以聚四氟乙烯纤维为反应骨架，通过60COγ、辐照引发将苯乙烯和二乙烯苯的共聚物接枝到其表面，然后改变辐照的工艺参数，制备出一种具有高交换容量的强碱离子交换纤维。该方法采用了辐照引发技术，采用的聚四氟乙烯基体价格昂贵、合成步骤繁琐。
另外，关于强碱离子交换纤维方面也有相关专利文献进行报道。例如:1、申请号为201010216107.1、发明名称为“一种强碱性阴离子交换纤维材料及其合成方法”。该发明专利是以睛纶纤维作为基础骨架，先与多胺基化合物胺化引入胺基，再利用胺基与缩水甘油三甲基氯化按反应引入季胺基，得到一种新型的强碱阴离子交换纤维材料。2、申请号为201010555361.4，发明名称为“聚苯硫醚基强碱离子交换纤维的制备方法”。该发明专利以聚苯硫醚纤维为基体，经过氯甲基化和季胺化，得到了一种季胺型的离子交换纤维材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种PPS（PPS即聚苯硫醚纤维）基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法。本发明利用聚苯硫醚纤维即PPS纤维代替现有技术中制备过程繁琐、价格昂贵的PP-ST-DVB纤维，通过制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维和N-甲基咪唑反应得到本发明新型的强碱离子交换纤维，即本发明产品聚苯硫醚基（PPS基）N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维。利用本发明技术方案制备PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维，其制备方法简单，生产成本低，在工业中易于推广；并且利用本发明技术方案制备的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的抗氧化性能良好。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
a、氯甲基化聚苯硫醚纤维的制备：以聚苯硫醚纤维为基本原料，首先称取聚苯硫醚纤维置于水热釜中，另外加入溶剂二氯乙烷、氯甲醚和催化剂无水四氯化锡旋紧，进行溶胀16～18h，溶胀后置于90～100℃油浴中加热反应2～2.5h，加热反应后冷却至室温，冷却后滤出所得产物；将所得产物依次进行浸泡、抽提、水洗和干燥，干燥后得到氯甲基化聚苯硫醚纤维；
所述聚苯硫醚纤维与二氯乙烷之间加入量的比例为每克聚苯硫醚纤维加入4～10mL二氯乙烷，聚苯硫醚纤维与氯甲醚之间加入量的摩尔比为1:5～10，聚苯硫醚纤维与无水四氯化锡之间加入量的摩尔比为5～3:1；
b、将步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维置于容器中，并加入溶剂二氯乙烷进行溶胀，氯甲基化聚苯硫醚纤维与二氯乙烷之间加入量的比例为每克氯甲基化聚苯硫醚纤维加入20～40mL溶剂二氯乙烷，溶胀时间为12～20h；溶胀后加入乙醇、N-甲基咪唑和催化剂四丁基溴化铵，将反应溶液升温至50～70℃进行反应，反应时间为6～10h，反应结束后过滤出所得纤维产物，将其产物依次进行洗涤、抽提、盐洗和干燥，干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维；
所述氯甲基化聚苯硫醚纤维与N-甲基咪唑之间加入量的摩尔比为1:3～5，氯甲基化聚苯硫醚纤维与乙醇之间加入量的比例为每克氯甲基化聚苯硫醚纤维加入19～40mL乙醇，氯甲基化聚苯硫醚纤维与四丁基溴化铵之间加入量的摩尔为15～30:1。
根据上述的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法，步骤a中所述将所得产物依次进行浸泡、抽提、水洗和干燥，其详细操作方法为：将所得产物采用浓度为5mol/L的盐酸进行浸泡，浸泡时间为10～12h，浸泡后采用乙醇进行抽提，抽提时间为5～6h，抽提后进行水洗，水洗至中性，水洗后在真空度为0.08MPa、60℃条件下真空干燥至恒重，得到氯甲基化聚苯硫醚纤维。
根据上述的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法，步骤b中所述将其产物依次进行洗涤、抽提、盐洗和干燥，其具体操作方法为：将所得产物依次用乙醇和蒸馏水洗涤至中性，洗涤后采用乙醇抽提6～8h，然后采用浓度为1mol/L的HCl盐酸溶液或氢氧化钠溶液浸泡10～12h，浸泡后采用蒸馏水洗至中性，真空干燥至恒重。
根据上述的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法，所述真空干燥至恒重，其真空干燥条件为真空度0.08MPa，温度为60～80℃，干燥时间为20～24h。
本发明的积极有益效果：
1、本发明利用聚苯硫醚纤维即PPS纤维代替现有技术中制备过程繁琐、价格昂贵的PP-ST-DVB纤维，通过在密闭体系中制备氯甲基化聚苯硫醚纤维和N-甲基咪唑反应得到本发明新型的强碱离子交换纤维，即本发明产品聚苯硫醚基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维。利用本发明技术方案制备PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维，其制备方法简单，免去商业强碱纤维制备过程中的辐照接枝工艺，氯甲基化反应时间大大缩短，生产成本低，在工业中易于推广；本发明采用的纤维骨架PPS纤维较PP-ST-DVB纤维骨架而言具有更高的热稳定性，同时N-甲基咪唑强碱功能基和普通季胺型强碱基团相比其化学与热稳定性好；利用本发明技术方案制备的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维具有抗氧化性能良好、化学稳定性好和吸附量较大等特点。
2、利用本发明技术方案制备的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维化学稳定性能好、吸附量较大、吸附再生性能良好。相关的性能检测情况如下：
化学稳定性：在500mg/g的铬酸溶液中，本发明产品PPS基N-甲基咪唑强碱型纤维的交换容量未下降；在10% 的H2O2溶液中本发明产品的交换容量未下降。传统的季胺型强碱离子交换纤维：在H2O2溶液中交换容量下降；PPS基季胺型强碱纤维的交换容量下降，25℃下降4.84%，50℃下降7.12%。
吸附量：本发明制备的PPS基N-甲基咪唑强碱型纤维对Cr(Ⅵ)的最高吸附容量为220mg/g；现有PPS基季胺型强碱纤维的吸附量为182 mg/g。
吸附再生性能：本发明产品PPS基N-甲基咪唑强碱型纤维通过5次循环使用，吸附量基本保持一致，表明纤维的吸附再生性能优异。采用0.3 mol/L NaCl 和0.3 mol/L NaOH 混合溶液能将吸附在纤维上的Cr(Ⅵ)完全洗脱，洗脱速度快，20min可洗脱完全。相关检测数据详见表1。
表1 本发明产品PPS基N-甲基咪唑强碱型纤维吸附Cr(Ⅵ)的性能评价
四、附图说明：
图1 本发明自制氯甲基化聚苯硫醚纤维以及产品PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的红外光谱图。
图1中显示了两种物质的红外光谱图，鉴定了本发明制备的PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维。由附图1可知：
CMPPS：氯甲基化聚苯硫醚纤维的红外光谱图；
MZPPS：本发明产品PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的红外光谱图，MZPPS纤维是在CMPPS纤维的氯甲基上引入了一个咪唑环，和氯甲基化纤维的红外谱图相比，在咪唑型强碱离子交换纤维的红外谱图中1149cm-1处的吸收峰为咪唑环上C-H的振动吸收峰，705cm-1处C-Cl面内弯曲振动吸收峰消失，表明纤维上的氯甲基已成功被N-甲基咪唑取代。CMPPS纤维中3400 cm-1以及MZPPS纤维3411 cm-1的红外吸收峰，分别是由于氯甲基化纤维和强碱离子交换纤维物理吸水作用而产生的。
图2 本发明产品PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的热稳定图。
图2显示了PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的热稳定性。由附图2可知：PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换（MZPPS）纤维有两个明显的失重峰，第一个失重峰从55.2℃开始，在81.7℃达到最大失重速率。这是由于强碱型离子交换纤维具有较强的物理吸水性能，该失重峰是由于脱除纤维吸附水的产生。第二个失重峰从346.9℃开始到405℃结束，其最大失重速率在363.8℃，纤维的总失重率约为40%。PP-st-DVB（Fiban A-1）强碱型离子交换纤维有三失重峰，其中：第一个失重峰从51.4℃开始，纤维吸附的水丢失；第二个失重峰从187.1℃开始，在233℃达到最大失重速率，是纤维季铵盐官能团的失重；第三个失重峰是骨架的分解造成的，在整个过程中Fiban A-1纤维总失重率约为80%。实验结果表明，Fiban A-1纤维官能团的失重峰的开始失重温度和最大失重速率温度均比聚苯硫醚基纤维的小，表明N-甲基咪唑官能团的热稳定性好。在室温到600℃的范围内，PPS纤维骨架未发生明显的热失重，表明采用的PPS骨架热稳定性比PP-st-DVB更好。
五、具体实施方式：
以下结合实施例进一步阐述本发明，但并不限制本发明的内容。
实施例1：
本发明PPS基N-甲基咪唑强碱型离子交换纤维的制备方法，其详细步骤如下：
a、氯甲基化聚苯硫醚纤维的制备：称取聚苯硫醚纤维6.8896g置于水热釜中，另外加入溶剂二氯乙烷30mL、氯甲醚50mL和催化剂无水四氯化锡2mL旋紧，溶胀16h；溶胀后将水热釜置于100℃油浴中加热反应2h，加热反应后冷却至室温，冷却后滤出所得产物；将所得产物依次采用浓度为5mol/L的HCl浸泡10h、乙醇抽提6h、水洗至中性，水洗后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度60℃，干燥时间24h），干燥后得到氯甲基化聚苯硫醚纤维；（相对于原聚苯硫醚纤维增重34.40%，氯甲基化交联聚苯硫醚纤维的元素分析结果为:C:54.01；H:3.26；S:23.35；根据元素分析结果测算出氯甲基化聚苯硫醚纤维中氯甲基的含量为5.46mmol/g）；
b、称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5060g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g四丁基溴化铵和0.77mL N-甲基咪唑，加热反应溶液升温至60℃下反应10h，反应结束后，滤出纤维，将所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度80℃，干燥时间24h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6555g，测定交换容量为3.462mmol/g）。
实施例2：与实施例1基本相同，不同之处在于：
a、氯甲基化聚苯硫醚纤维的制备：称取聚苯硫醚纤维6.9807g加入水热釜中，另外加入溶剂二氯乙烷30mL、氯甲醚50mL和催化剂无水四氯化锡2mL旋紧，溶胀18h；溶胀后将水热釜置于100℃油浴中加热反应2h，加热反应后冷却至室温，冷却后滤出所得产物；将所得产物依次采用5mol/L的HCl浸泡12h、乙醇抽提6h、水洗至中性，真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度60℃，干燥时间24h），干燥后得到氯甲基化聚苯硫醚纤维；（所得氯甲基化聚苯硫醚纤维相对于原聚苯硫醚纤维增重35.70%，氯甲基化交联聚苯硫醚纤维的元素分析结果为:C:53.85；H:3.20；S:21.68；根据元素分析结果测算出氯甲基化聚苯硫醚纤维中氯甲基的含量为5.99mmol/g）；
b、称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5040g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀20h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g四丁基溴化铵和1.03mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至60℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，将所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度80℃，干燥时间20h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6667g，测定交换容量为3.571mmol/g）。
实施例3：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维4.0764g，置于250mL三口烧瓶中，加入100mL二氯乙烷溶胀20h，溶胀后加入100mL乙醇、7.01mL N-甲基咪唑和四丁基溴化铵0.42g，加热反应溶液至55℃下反应10h，反应结束后，滤出纤维，将所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提8h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度80℃，干燥时间24h），干燥后得到PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为6.0341g，测定交换容量为3. 945mmol/g）。
实施例4：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5222g置于50mL三口烧瓶中，加入20mL二氯乙烷溶胀20h，溶胀后加入10 mL乙醇、0.79mL N-甲基咪唑和四丁基溴化铵0.054g，加热反应溶液至60℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，将所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度80℃，干燥时间20h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.7140g，测定交换容量为3.245mmol/g）。
实施例5：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5072g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g 四丁基溴化铵和1.03mL N-甲基咪唑，反应溶液升温至50℃下反应10h，反应结束后，滤出纤维，将所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间20h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6423g，测定交换容量为3.281mmol/g）。
实施例6：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.4670g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g四丁基溴化铵和0.89mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至50℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提8h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间24h），干燥后得到产物PPS 基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后产物PPS 基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.5833g，测定交换容量为3.276mmol/g）。
实施例7：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.4387g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.06g 四丁基溴化铵和0.67mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至50℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间24h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.5670g，测定交换容量为3.389mmol/g）。
实施例8：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5042g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g四丁基溴化铵和0.52mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至60℃下反应6h，反应结束后，滤出纤维，所得产物用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间20h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6160g，测定交换容量为3.091mmol/g）。
实施例9：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.4988g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g 四丁基溴化铵和0.76mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至60℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间20h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后所得PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6242g，测定交换容量为3.386mmol/g）。
实施例10：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维4.2954g置于250mL三口烧瓶中，加入100mL二氯乙烷溶胀20h，溶胀后加入100mL乙醇、0.43g 四丁基溴化铵和8.04mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至55℃下反应9h，反应结束后，滤出纤维，所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提8h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间24h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为5.9783g，测定交换容量为3.506mmol/g）。
实施例11：与实施例1基本相同，不同之处在于：
步骤b中：称取步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维0.5038g置于50mL三口烧瓶中，加入15mL二氯乙烷溶胀12h，溶胀后加入15mL乙醇、0.05g四丁基溴化铵和0.78mL N-甲基咪唑，加热反应溶液至50℃下反应8h，反应结束后，滤出纤维，所得纤维用蒸馏水将其洗至中性，洗涤后在索氏提取器中采用乙醇抽提6h，抽提后采用1 mol/L 盐酸溶液浸泡12h，浸泡后用蒸馏水将产物洗至中性，最后真空干燥至恒重（真空度0.08Mpa，干燥温度70℃，干燥时间24h），干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维（真空干燥后PPS基N-甲基咪唑型强碱型离子交换纤维的质量为0.6892g，测定交换容量为3.166mmol/g）。
Claims (4)
1.一种PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
a、氯甲基化聚苯硫醚纤维的制备：以聚苯硫醚纤维为基本原料，首先称取聚苯硫醚纤维置于水热釜中，另外加入溶剂二氯乙烷、氯甲醚和催化剂无水四氯化锡旋紧，进行溶胀16～18h，溶胀后置于90～100℃油浴中加热反应2～2.5h，加热反应后冷却至室温，冷却后滤出所得产物；将所得产物依次进行浸泡、抽提、水洗和干燥，干燥后得到氯甲基化聚苯硫醚纤维；所述聚苯硫醚纤维与二氯乙烷之间加入量的比例为每克聚苯硫醚纤维加入4～10mL二氯乙烷，聚苯硫醚纤维与氯甲醚之间加入量的摩尔比为1:5～10，聚苯硫醚纤维与无水四氯化锡之间加入量的摩尔比为5～3:1；
b、将步骤a中制备的氯甲基化聚苯硫醚纤维置于容器中，并加入溶剂二氯乙烷进行溶胀，氯甲基化聚苯硫醚纤维与二氯乙烷之间加入量的比例为每克氯甲基化聚苯硫醚纤维加入20～40mL溶剂二氯乙烷，溶胀时间为12～20h；溶胀后加入乙醇、N-甲基咪唑和催化剂四丁基溴化铵，将反应溶液升温至50～70℃进行反应，反应时间为6～10h，反应结束后过滤出所得纤维产物，将其产物依次进行洗涤、抽提、盐洗和干燥，干燥后得到产物PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维；
所述氯甲基化聚苯硫醚纤维与N-甲基咪唑之间加入量的摩尔比为1:3～5，氯甲基化聚苯硫醚纤维与乙醇之间加入量的比例为每克氯甲基化聚苯硫醚纤维加入19～40mL乙醇，氯甲基化聚苯硫醚纤维与四丁基溴化铵之间加入量的摩尔为15～30:1。
2.根据权利要求1所述的PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维的制备方法，其特征在于，步骤a中所述将所得产物依次进行浸泡、抽提、水洗和干燥，其详细操作方法为：将所得产物采用浓度为5mol/L的盐酸进行浸泡，浸泡时间为10～12h，浸泡后采用乙醇进行抽提，抽提时间为5～6h，抽提后进行水洗，水洗至中性，水洗后在真空度为0.08MPa、60℃条件下真空干燥至恒重，得到氯甲基化聚苯硫醚纤维。
3.根据权利要求1所述的PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维的制备方法，其特征在于，步骤b中所述将其产物依次进行洗涤、抽提、盐洗和干燥，其具体操作方法为：将所得产物依次用乙醇和蒸馏水洗涤至中性，洗涤后采用乙醇抽提6～8h，然后采用浓度为1mol/L的HCl盐酸溶液或氢氧化钠溶液浸泡10～12h，浸泡后采用蒸馏水洗至中性，真空干燥至恒重。
4.根据权利要求3所述的PPS基N-甲基咪唑强碱离子交换纤维的制备方法，其特征在于：所述真空干燥至恒重，其真空干燥条件为真空度0.08MPa，温度为60～80℃，干燥时间为20～24h。
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