CN111040064A - 改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，包括以下步骤：以胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱为原料，在催化剂和水存在的条件下进行反应，反应温度为75‑95℃，反应时间为6‑10h；反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品。本发明获得的大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂含有两个羧酸功能基团，对重金属离子具有较强的螯合功能，酸碱滴定法测得弱酸交换量为7.2～12.8mmol/g，是实现工业化生产的较理想的工艺。
Description
技术领域
本发明涉及离子交换树脂技术领域，尤其涉及一种改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法。
背景技术
大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂，是将具有螯合功能的官能团连接到苯乙烯二乙烯苯聚合物的网状结构上，以达到螯合重金属离子的目的。大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的分子结构式：
螯合树脂的类型较多，不同类型的螯合树脂合成的方法也不尽相同，我们参考有机合成等相关的理论，采用胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱为原料，催化剂和溶剂存在下制得了大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂，该方法获得的大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂含有两个羧酸功能基团，酸碱滴定法测得弱酸交换量为7.2～12.8mmol/g，是实现工业化生产的较理想的工艺。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种产品收率高、能耗少、环境污染小、成本低的大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法。
为实现上述目的，本发明提供一种改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，包括以下步骤：以胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱为原料，在催化剂和水存在的条件下进行反应，反应温度为75-95℃，反应时间为6-10h；反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品。
进一步地，所述胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱、催化剂、水用量比例按质量比为1:0.79-0.96:0.68-0.81:0.021-0.127:1.27-2.95。
进一步地，所述催化剂为四丁基溴化铵或四异丙基溴化铵或四丁基氯化铵，优选四丁基溴化铵。
进一步地，所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钾，优选氢氧化钠。
本发明的有益效果：本发明获得的大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂含有两个羧酸功能基团，对重金属离子具有较强的螯合功能，酸碱滴定法测得弱酸交换量为7.2～12.8mmol/g，成本低，是实现工业化生产的较理想的工艺。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，以下实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
本发明示出了一种改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法的实施方式，以胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱为主要原料，在催化剂和水存在的条件下进行反应。其中，胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱、催化剂、水用量比例按质量比为1:0.79-0.96:0.68-0.81:0.021-0.127:1.27-2.95，反应温度为75-95℃，反应时间为6-10h，反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品。其中，催化剂为四丁基溴化铵或四异丙基溴化铵或四丁基氯化铵，优选四丁基溴化铵。碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钾，优选氢氧化钠。本发明获得的大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂含有两个羧酸功能基团，酸碱滴定法测得弱酸交换量为7.2～12.8mmol/g。
实施例1：在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中，依次加入23.7g 的胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、18.9g的氯乙酸、16.0g的氢氧化钠、0.6g催化剂、30g水，装上冷凝管、温度计，开动搅拌器，升温至90℃时，开始计时，反应时间9h。反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤二次，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品，该树脂羧基功能基交换量为7.2mmol/g。
实施例2：在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中，依次加入23.7g 的胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、20.5g的氯乙酸、18.0g的氢氧化钠、1.0g催化剂、40g水，装上冷凝管、温度计，开动搅拌器，升温至90℃时，开始计时，反应时间9h。反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤二次，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品，该树脂羧基功能基交换量为10.2mmol/g。
实施例3：在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中，依次加入23.7g 的胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、22.7g的氯乙酸、19.2g的氢氧化钠、2.5g催化剂、30g水，装上冷凝管、温度计，开动搅拌器，升温至90℃时，开始计时，反应时间9h。反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤二次，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品，该树脂羧基功能基交换量为11.4mmol/g。
实施例4：在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中，依次加入23.7g 的胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、20.5g的氯乙酸、18.0g的氢氧化钠、3.0g催化剂、30g水，装上冷凝管、温度计，开动搅拌器，升温至90℃时，开始计时，反应时间9h。反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤二次，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品，该树脂羧基功能基交换量为12.8mmol/g。
实施例5：在装有电动搅拌器、回流冷凝器和温度计的四口反应瓶中，依次加入23.7g 的胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、21.0g的氯乙酸、18.5g的氢氧化钠、1.5g催化剂、70g水，装上冷凝管、温度计，开动搅拌器，升温至90℃时，开始计时，反应时间9h。反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤二次，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品，该树脂羧基功能基交换量为8.6mmol/g。
Claims (4)
1.改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：以胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱为原料，在催化剂和水存在的条件下进行反应，反应温度为75-95℃，反应时间为6-10h；反应结束后，降温至40℃，将固液混合物过滤分离，分离出的树脂用清水洗涤，即得大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂产品。
2.根据权利要求1所述的改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述胺基苯乙烯二乙烯苯树脂、氯乙酸、碱、催化剂、水用量比例按质量比为1:0.79-0.96:0.68-0.81:0.021-0.127:1.27-2.95。
3.根据权利要求1所述的改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述催化剂为四丁基溴化铵或四异丙基溴化铵或四丁基氯化铵。
4.根据权利要求1所述的改性大孔苯乙烯二乙烯苯螯合型离子交换树脂的制备方法，其特征在于：所述的碱为氢氧化钠或氢氧化钾或碳酸钾。
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