[其他]丙烯酸系弱酸離子交換樹脂合成工藝

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 86101585
• 申請日: 1986-03-10
• 公開（公告）號: CN86101585A
• 公開（公告）日: 1987-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昭宇;錢庭寶;倪其明
• 申請（專利權(quán)）人: 南開大學(xué)化工廠
• 主分類號: B01J39/18
• 分類號: B01J39/18;C08F8/00
• 代理公司: 南開大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 李鳳英

本發(fā)明屬于合成功能高分子產(chǎn)品工藝。

丙烯酸系弱酸離子交換樹脂（Ⅰ），大量用于高流速離子交換系統(tǒng)運行。這就要求（Ⅰ）不但要交換容量高，再生效率高，再生劑用量少，更主要的是機械強度高，運行時不結(jié)塊。目前國內(nèi)合成這類樹脂所選用的交聯(lián)劑，主要有二乙烯基苯（DVB），含有雙官能團的衣康酸酯等。其中以二乙烯基苯交聯(lián)合成（Ⅰ）的工藝，是將單體經(jīng)過聚合，得到丙烯酸甲酯聚合物珠體，然后將珠體在氫氧化鈉溶液中加熱水解，得到（Ⅰ）。但其產(chǎn)品機械強度低，運行時結(jié)塊，貯藏時發(fā)粘。1982年日本特公昭57-42339公布了用三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC）作為交聯(lián)劑，合成丙烯酸系弱酸離子交換樹脂的報導(dǎo)，據(jù)該專利介紹，所合成的樹脂，交換容量為6.3毫克當(dāng)量/克（干樹脂），其它物理化學(xué)性能未見報導(dǎo)。我們按此專利合成的（Ⅰ），型變膨脹率達(dá)到160%以上。

本發(fā)明的目的是改進(jìn)合成工藝，制備機械強度好、不結(jié)塊、不發(fā)粘，轉(zhuǎn)型體變較小的丙烯酸系弱酸離子交換樹脂。

用本發(fā)明合成（Ⅰ）時，采用的是復(fù)合交聯(lián)劑和互貫交聯(lián)操作方法。復(fù)合交聯(lián)劑中，一是雙官能團的二乙烯基苯（DVB），結(jié)構(gòu)式為：含量＞40%;一是三官能團的三烯丙基異三聚氰酸酯（TAIC），結(jié)構(gòu)式為：

其中：R₁＝R₂＝R₃＝-CH₂-CH＝CH₂

含量＞95%。在配料時，二乙烯基苯與三烯丙基異三聚氰酸酯的用量比例以2-7∶8-3為宜。互貫交聯(lián)是指當(dāng)懸浮聚合時，在不分離出一次聚合珠體的情況下，調(diào)溫至55～70℃。如果合成凝膠型（Ⅰ），則將珠體與上述原用量相等至原用量1/2的單體相發(fā)生互貫交聯(lián)反應(yīng);如果合成大孔型（Ⅰ），則將珠體與上述原用量1/2～1/3的單體相發(fā)生互貫交聯(lián)反應(yīng)。其步驟是：將預(yù)先配制好的各種單體（丙烯酸甲酯，復(fù)合交聯(lián)劑DVB和TAIC的混合物）充分溶合后，加入引發(fā)劑，並攪拌至完全溶解，組成單體相。同時，在飽和食鹽水中加入一定量明膠作分散相。將配好的一定量的單體相加入分散相中，並攪拌分散為所需大小的油珠。在定型后，調(diào)溫至55～70℃。按合成凝膠型（Ⅰ）或大孔型（Ⅰ）的不同目的，分別加入上述不同量的單體相，然后在75～80℃下反應(yīng)1-3小時，接著在90～95℃反應(yīng)4-8小時，互貫交聯(lián)反應(yīng)完畢。最后用熱水洗滌4-5次，便得到（Ⅰ）的聚合物珠體。

按照本發(fā)明合成的（Ⅰ），其物理化學(xué)性能列表如下：

用本發(fā)明合成的（Ⅰ），經(jīng)小試，運行時不結(jié)塊，機械強度好，貯藏時不發(fā)粘。凝膠型的（Ⅰ）為透明光亮園球，大孔型為不透明的乳白色園球。

實例一

取3000毫升三口燒瓶，分別按裝攪拌和溫度計，並用導(dǎo)電表控制電熱套加熱。按前述比例，分別取三烯丙基異三聚氰酸酯和二乙烯基苯共36克，丙烯酸甲酯364克，混合均勻，再加入引發(fā)劑偶氮二異丁腈和過氧化苯甲酰，並攪拌至完全溶解。將上述配制好的單體相加入1800毫升含有明膠的飽和食鹽水中，于68℃反應(yīng)2小時。定型后，接著調(diào)溫至55℃，再加入與上述等量的單體相，繼續(xù)反應(yīng)3小時。然后升溫至95℃，反應(yīng)6小時，最后用熱水洗滌3次，得到聚丙烯酸甲酯共聚物珠體。將珠體在氫氧化鈉溶液中水解后，得到凝膠型丙烯酸系弱酸離子交換樹脂。

實例二

取3000毫升三口燒瓶，分別按裝攪拌和溫度計，用導(dǎo)熱油加熱，電爐用導(dǎo)電表控制。分別取丙烯酸甲酯330克，甲基丙烯酸甲酯8克，三烯丙基異三聚氰酸酯和二乙烯基苯共62克（比例同前），再加入120克汽油，攪拌至完全互溶，然后再加入過氧化苯甲酰和偶氮二異丁腈，並攪拌至完全溶解。取上述單體相的2/3，加入1600毫升含有明膠的飽和食鹽水中，于68℃反應(yīng)2小時，定型后，接著調(diào)溫至55℃，再加入另1/3的單體相，反應(yīng)3小時。升溫至95℃時，反應(yīng)6小時，用熱水洗滌3次，得大孔聚丙烯酸甲脂珠體。在除去致孔劑后，于氫氧化鈉溶液中水解，得到大孔型丙烯酸系弱酸離子交換樹脂。