CN107759719A - 一种弱碱性阴离子交换树脂及其制备方法 - Google Patents

一种弱碱性阴离子交换树脂及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种弱碱性阴离子交换树脂及其制备方法，属于离子交换树脂技术领域。该树脂包括大孔苯乙烯‑二乙烯基苯共聚珠状基体树脂50‑60份、无水ZnCl2 10‑20份、氯乙酰氯150‑160份、二甲胺100‑200份、甲乙酮300‑500份、环己烷300‑500份。本发明采用高分子悬浮共聚合反应，先制备了苯乙烯‑二乙烯苯共聚珠状基体树脂，然后选用氯乙酰氯对该珠状基体树脂进行PS的Friedel‑Crafts酰基化反应，可一步反应可同时完成酰化和卤化。该工艺避免了使用致癌原料氯甲醚，催化剂使用量小，使反应过程更加安全，是一种用料安全、步骤简单制备叔胺型弱碱性阴离子交换树脂的制备方法。

Description

一种弱碱性阴离子交换树脂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种阴离子交换树脂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种弱碱性阴离子交换树脂及其制备方法，属于离子交换树脂技术领域。
背景技术
阴离子交换树脂具有广泛用途，如可用于饮用水、工业废水处理，生化产品及化学药物成分以及天然产物、中草药有效成分的分离纯化等。传统的阴离子交换树脂工业生产工艺，一是先合成二乙烯基苯-丙烯酸酯共聚珠状基体，再在高温下让珠状基体与多乙烯多胺类化合物制备产品；二是以苯乙烯-二乙烯苯共聚珠状基体树脂，然后通过与氯甲醚反应制备得氯甲基化中间体，再与二甲胺或三甲胺等胺化合物氨化反应以制备弱碱或强碱阴离子交换树脂。
该制备工艺最大的缺陷是在树脂生产的氯甲基化阶段要使用大量的氯甲醚，而氯甲醚具有强烈的致癌性。此外，该生产阶段还要使用大量的催化剂ZnCl2，使生产废水极难处理，造成严重的环境污染。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的问题，提供一种弱碱性阴离子交换树脂，该树脂不需要使用氯甲醚，也不需要使用大量的催化剂，更加安全环保。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种弱碱性阴离子交换树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂 50-60份
无水ZnCl2 10-20份
氯乙酰氯 150-160份
二甲胺 100-200份
甲乙酮 300-500份
环己烷 300-500份。
一种弱碱性阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、在一带有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中，加入大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂和氯乙酰氯；开动搅拌缓慢加入无水ZnCl2，30-40℃下反应2-3h；反应结束后，将反应产物转移至砂芯漏斗中，抽滤以尽量除残留的液态反应残液；
B、用甲乙酮多次反复洗涤树脂以除去残留的催化剂，然后风干树脂，再在真空条件下干燥得氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂，备用；
C、将所述的氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂置于具有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中；加入环己烷溶胀树脂1.5-2h；将反应体系温度升至40-50℃，缓慢滴加二甲胺溶液，并在5-6h内滴加毕；
D、将反应温度降至室温，过滤出树脂，大量水洗以除去除树脂以外的其它成分；用1NNaOH和1NHCl转型处理，并以1NHCl处理结束；水洗至中性，滤干即得弱碱性阴离子交换树脂。
本发明带来的有益技术效果：
本发明采用高分子悬浮共聚合反应，先制备了苯乙烯-二乙烯苯共聚珠状基体树脂，然后选用氯乙酰氯对该珠状基体树脂进行PS的Friedel-Crafts酰基化反应，可一步反应可同时完成酰化和卤化。该工艺避免了使用致癌原料氯甲醚，催化剂使用量小，使反应过程更加安全，是一种用料安全、步骤简单制备叔胺型弱碱性阴离子交换树脂的制备方法。
具体实施方式
实施例1
一种弱碱性阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂 50份
无水ZnCl2 10份
氯乙酰氯 150份
二甲胺 100份
甲乙酮 300份
环己烷 300份。
实施例2
一种弱碱性阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂 60份
无水ZnCl2 20份
氯乙酰氯 160份
二甲胺 200份
甲乙酮 500份
环己烷 500份。
实施例3
一种弱碱性阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料：
大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂 55份
无水ZnCl2 15份
氯乙酰氯 155份
二甲胺 150份
甲乙酮 400份
环己烷 400份。
实施例4
一种弱碱性阴离子交换树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、在一带有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中，加入大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂和氯乙酰氯；开动搅拌缓慢加入无水ZnCl2，30℃下反应2h；反应结束后，将反应产物转移至砂芯漏斗中，抽滤以尽量除残留的液态反应残液；
B、用甲乙酮多次反复洗涤树脂以除去残留的催化剂，然后风干树脂，再在真空条件下干燥得氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂，备用；
C、将所述的氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂置于具有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中；加入环己烷溶胀树脂1.5h；将反应体系温度升至40℃，缓慢滴加二甲胺溶液，并在5h内滴加毕；
D、将反应温度降至室温，过滤出树脂，大量水洗以除去除树脂以外的其它成分；用1NNaOH和1NHCl转型处理，并以1NHCl处理结束；水洗至中性，滤干即得弱碱性阴离子交换树脂。
实施例5
一种弱碱性阴离子交换树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、在一带有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中，加入大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂和氯乙酰氯；开动搅拌缓慢加入无水ZnCl2，40℃下反应3h；反应结束后，将反应产物转移至砂芯漏斗中，抽滤以尽量除残留的液态反应残液；
B、用甲乙酮多次反复洗涤树脂以除去残留的催化剂，然后风干树脂，再在真空条件下干燥得氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂，备用；
C、将所述的氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂置于具有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中；加入环己烷溶胀树脂2h；将反应体系温度升至50℃，缓慢滴加二甲胺溶液，并在5-6h内滴加毕；
D、将反应温度降至室温，过滤出树脂，大量水洗以除去除树脂以外的其它成分；用1NNaOH和1NHCl转型处理，并以1NHCl处理结束；水洗至中性，滤干即得弱碱性阴离子交换树脂。
实施例6
一种弱碱性阴离子交换树脂的制备方法，包括以下工艺步骤：
A、在一带有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中，加入大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂和氯乙酰氯；开动搅拌缓慢加入无水ZnCl2，35℃下反应2.5h；反应结束后，将反应产物转移至砂芯漏斗中，抽滤以尽量除残留的液态反应残液；
B、用甲乙酮多次反复洗涤树脂以除去残留的催化剂，然后风干树脂，再在真空条件下干燥得氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂，备用；
C、将所述的氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂置于具有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中；加入环己烷溶胀树脂1.75h；将反应体系温度升至45℃，缓慢滴加二甲胺溶液，并在5.5h内滴加毕；
D、将反应温度降至室温，过滤出树脂，大量水洗以除去除树脂以外的其它成分；用1NNaOH和1NHCl转型处理，并以1NHCl处理结束；水洗至中性，滤干即得弱碱性阴离子交换树脂。

Claims (2)

1.一种弱碱性阴离子交换树脂，其特征在于：包括以下按照重量份数计的原料：
大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂 50-60份
无水ZnCl2 10-20份
氯乙酰氯 150-160份
二甲胺 100-200份
甲乙酮 300-500份
环己烷 300-500份。
2.根据权利要求1所述的一种弱碱性阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、在一带有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中，加入大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂和氯乙酰氯；开动搅拌缓慢加入无水ZnCl2，30-40℃下反应2-3h；反应结束后，将反应产物转移至砂芯漏斗中，抽滤以尽量除残留的液态反应残液；
B、用甲乙酮多次反复洗涤树脂以除去残留的催化剂，然后风干树脂，再在真空条件下干燥得氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂，备用；
C、将所述的氯乙酰化大孔苯乙烯-二乙烯基苯共聚珠状基体树脂置于具有电动搅拌、回流冷凝管、温度计及加热装置的四口烧瓶中；加入环己烷溶胀树脂1.5-2h；将反应体系温度升至40-50℃，缓慢滴加二甲胺溶液，并在5-6h内滴加毕；
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110586202A (zh) * 2019-09-24 2019-12-20 凯瑞环保科技股份有限公司 一种处理焦化废水用的阴离子交换树脂及其制备方法
CN110975943A (zh) * 2019-12-16 2020-04-10 江苏鑫露化工新材料有限公司 一种改性大孔苯乙烯二乙烯苯阴离子交换树脂的制备方法
CN112471485A (zh) * 2020-12-03 2021-03-12 山东均智生物科技有限公司 一种味精生产中脱色精制新工艺

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