CN107828011A - 一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，属于离子交换树脂技术领域。本发明直接以甲基丙烯酸(MAA)为原料，二乙烯苯(DVB)为交联剂，丙烯腈为第三单体，过氧化苯甲酸(BPO)为引发剂，在致孔剂存在下，采用悬浮聚合法只需一步即可制备出大孔丙烯酸弱酸性阳离子交换树脂，大大简化了该产品的生产工艺，提高了产品的市场竞争力。

Description

一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺
技术领域
本发明涉及一种制备阳离子交换树脂的工艺，更具体地说，本发明涉及一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，属于离子交换树脂技术领域。
背景技术
大孔弱酸离子交换树脂是一种可以进行阳离子交换的功能高分子材料，目前已广泛应用于医药工业、工业废水处理及纯水制备等领域。
由于甲基丙烯酸的水溶性，传统的制备方法是先采用甲基丙烯酸酯制得树脂珠体后再水解。即以二乙烯苯(DVB)为交联剂，甲基丙烯酸甲酯（MMA）为主要原料，在致孔剂存在下以悬浮聚合工艺制备出二乙烯苯-甲基丙烯酸甲酯珠体后再进行水解，从而制得大孔弱酸离子交换树脂。
该工艺由于树脂珠体的水解增加了制备工序，同时造成大量废水的产生，最终导致产品生产成本的增加。
发明内容
本发明旨在解决现有技术中的问题，提供一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，该工艺制备大孔弱酸性阳离子交换树脂能够一步制得。
为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下：
一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、在一具有电动搅拌器、加料口、冷凝管及温度计的四口圆底烧瓶内，根据水相合成配方加入计量好的离子水放入反应容器，然后将反应体系温度升至40-50℃，加入分散剂明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，开始搅拌直至分散剂溶解完全；
B、将反应体系加热至60-65℃，加入准确称取的氯化钠和氯化钙，此体系为水相，备用；
C、在一玻璃容器内，按照油相配方准确称取甲基丙烯酸、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丙烯腈、二甲苯、200#汽油及引发剂偶氮二异丁腈，充分搅拌混合均匀，此体系为油相，然后将其投入上述准备好的反应容器；
D、将温度升至70-75℃，搅拌，使油相形成均匀的珠体分散在预先配制好的水相中；
E、珠体定型后将温度升至80℃，保温2-3个小时；将聚合反应体系升温至85℃，保温2-3个小时；将聚合反应体系升温至90℃，保温2-3个小时；将反应体系降温至30-50℃，滤出树脂珠体；
F、通过水蒸馏法蒸馏去大孔弱酸树脂中的致孔剂及其它杂质；分别用1NHCl、1NNaOH交替处理即得大孔弱酸阳离子交换树脂。
本发明在步骤A中，所述搅拌的转速为50-100转/分钟。
本发明在步骤D中，所述搅拌的转速为150-200转/分钟。
本发明带来的有益技术效果：
本发明直接以甲基丙烯酸(MAA)为原料，二乙烯苯(DVB)为交联剂，丙烯腈为第三单体，过氧化苯甲酸(BPO)为引发剂，在致孔剂存在下，采用悬浮聚合法只需一步即可制备出大孔丙烯酸弱酸性阳离子交换树脂，大大简化了该产品的生产工艺，提高了产品的市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，包括以下工艺步骤：
A、在一具有电动搅拌器、加料口、冷凝管及温度计的四口圆底烧瓶内，根据水相合成配方加入计量好的离子水放入反应容器，然后将反应体系温度升至40℃，加入分散剂明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，开始搅拌直至分散剂溶解完全；
B、将反应体系加热至60℃，加入准确称取的氯化钠和氯化钙，此体系为水相，备用；
C、在一玻璃容器内，按照油相配方准确称取甲基丙烯酸、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丙烯腈、二甲苯、200#汽油及引发剂偶氮二异丁腈，充分搅拌混合均匀，此体系为油相，然后将其投入上述准备好的反应容器；
D、将温度升至70℃，搅拌，使油相形成均匀的珠体分散在预先配制好的水相中；
E、珠体定型后将温度升至80℃，保温2个小时；将聚合反应体系升温至85℃，保温2个小时；将聚合反应体系升温至90℃，保温2个小时；将反应体系降温至30℃，滤出树脂珠体；
F、通过水蒸馏法蒸馏去大孔弱酸树脂中的致孔剂及其它杂质；分别用1NHCl、1NNaOH交替处理即得大孔弱酸阳离子交换树脂。
实施例2
一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，包括以下工艺步骤：
A、在一具有电动搅拌器、加料口、冷凝管及温度计的四口圆底烧瓶内，根据水相合成配方加入计量好的离子水放入反应容器，然后将反应体系温度升至50℃，加入分散剂明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，开始搅拌直至分散剂溶解完全；
B、将反应体系加热至65℃，加入准确称取的氯化钠和氯化钙，此体系为水相，备用；
C、在一玻璃容器内，按照油相配方准确称取甲基丙烯酸、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丙烯腈、二甲苯、200#汽油及引发剂偶氮二异丁腈，充分搅拌混合均匀，此体系为油相，然后将其投入上述准备好的反应容器；
D、将温度升至75℃，搅拌，使油相形成均匀的珠体分散在预先配制好的水相中；
E、珠体定型后将温度升至80℃，保温3个小时；将聚合反应体系升温至85℃，保温3个小时；将聚合反应体系升温至90℃，保温3个小时；将反应体系降温至50℃，滤出树脂珠体；
F、通过水蒸馏法蒸馏去大孔弱酸树脂中的致孔剂及其它杂质；分别用1NHCl、1NNaOH交替处理即得大孔弱酸阳离子交换树脂。
实施例3
一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，包括以下工艺步骤：
A、在一具有电动搅拌器、加料口、冷凝管及温度计的四口圆底烧瓶内，根据水相合成配方加入计量好的离子水放入反应容器，然后将反应体系温度升至45℃，加入分散剂明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，开始搅拌直至分散剂溶解完全；
B、将反应体系加热至62.5℃，加入准确称取的氯化钠和氯化钙，此体系为水相，备用；
C、在一玻璃容器内，按照油相配方准确称取甲基丙烯酸、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丙烯腈、二甲苯、200#汽油及引发剂偶氮二异丁腈，充分搅拌混合均匀，此体系为油相，然后将其投入上述准备好的反应容器；
D、将温度升至72.5℃，搅拌，使油相形成均匀的珠体分散在预先配制好的水相中；
E、珠体定型后将温度升至80℃，保温2.5个小时；将聚合反应体系升温至85℃，保温2.5个小时；将聚合反应体系升温至90℃，保温2.5个小时；将反应体系降温至40℃，滤出树脂珠体；
F、通过水蒸馏法蒸馏去大孔弱酸树脂中的致孔剂及其它杂质；分别用1NHCl、1NNaOH交替处理即得大孔弱酸阳离子交换树脂。
实施例4
在实施例1-3的基础上：
在步骤A中，所述搅拌的转速为50转/分钟。
在步骤D中，所述搅拌的转速为150转/分钟。
实施例5
在实施例1-3的基础上：
在步骤A中，所述搅拌的转速为100转/分钟。
在步骤D中，所述搅拌的转速为200转/分钟。
实施例6
在实施例1-3的基础上：
在步骤A中，所述搅拌的转速为75转/分钟。
在步骤D中，所述搅拌的转速为175转/分钟。

Claims (3)

1.一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，其特征在于：包括以下工艺步骤：
A、在一具有电动搅拌器、加料口、冷凝管及温度计的四口圆底烧瓶内，根据水相合成配方加入计量好的离子水放入反应容器，然后将反应体系温度升至40-50℃，加入分散剂明胶、羧甲基纤维素、聚乙烯醇，开始搅拌直至分散剂溶解完全；
B、将反应体系加热至60-65℃，加入准确称取的氯化钠和氯化钙，此体系为水相，备用；
C、在一玻璃容器内，按照油相配方准确称取甲基丙烯酸、二乙烯基苯、甲基丙烯酸丙烯腈、二甲苯、200#汽油及引发剂偶氮二异丁腈，充分搅拌混合均匀，此体系为油相，然后将其投入上述准备好的反应容器；
D、将温度升至70-75℃，搅拌，使油相形成均匀的珠体分散在预先配制好的水相中；
E、珠体定型后将温度升至80℃，保温2-3个小时；将聚合反应体系升温至85℃，保温2-3个小时；将聚合反应体系升温至90℃，保温2-3个小时；将反应体系降温至30-50℃，滤出树脂珠体；
F、通过水蒸馏法蒸馏去大孔弱酸树脂中的致孔剂及其它杂质；分别用1NHCl、1NNaOH交替处理即得大孔弱酸阳离子交换树脂。
2.根据权利要求1所述的一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，其特征在于：在步骤A中，所述搅拌的转速为50-100转/分钟。
3.根据权利要求1所述的一种一步法制备大孔弱酸性阳离子交换树脂的工艺，其特征在于：在步骤D中，所述搅拌的转速为150-200转/分钟。
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