一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106378212A(43)申请公布日2017.02.08(21)申请号201610857408.X(22)申请日2016.09.27(71)申请人南京工程学院地址211167江苏省南京市江宁科学园弘景大道1号(72)发明人王章忠卜小海杭祖圣巴志新(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人董建林(51)Int.Cl.B01J39/20(2006.01)C08F220/30(2006.01)C08F212/36(2006.01)C08F2/18(2006.01)权利要求书3页说明书10页(54)发明名称一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂及其制备方法，其特征在于，主要步骤为：以3，5-二羟基苯甲醇为支化原料，以甲基丙烯酸分子为骨架单体，以二乙烯基苯为交联剂，在偶氮类引发剂作用下悬浮聚合制得。本发明所提供的一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂具有孔径分布均匀、比表面积大、交换容量高且离子交换效率高的特点，在废水处理、水质软化、稀有金属元素回收、食品脱色脱盐和氨基酸提取等方面具有巨大的应用潜力。CN106378212ACN106378212A权利要求书1/3页1.一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂，其特征在于，具有下述(I)、(II)或(III)的结构式：2CN106378212A权利要求书2/3页式中，m为1～1000的整数，n为1～1000的整数。2.根据权利要求1所述的一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，主要步骤为：以3，5-二羟基苯甲醇为支化原料，以甲基丙烯酸分子为骨架单体，以二乙烯基苯为交联剂，在偶氮类引发剂作用下悬浮聚合制得。3.根据权利要求2所述的一种含支化结构的弱酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：S01：将1～5mol/L的甲基丙烯酸的四氢呋喃溶液加入反应瓶中，加入与甲基丙烯酸摩尔比为(0.8～1.2):1的3,5-二羟基苯甲醇，室温搅拌0.5～1h，再加入与甲基丙烯酸摩尔比为(0.1～0.2):1的4-二甲氨基吡啶和(0.5～1.5):1的N,N’-二环己基碳二亚胺，室温反应3～5h，过滤，加入1～3倍滤液体积的去离子水，乙酸乙酯萃取，浓缩得油相混合物，以体积比为(3～1):(1～3)的正己烷与乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱液对其进行柱层析分离，浓缩，60～80℃真空干燥，得一代支化单元，即结构式Ⅰ；S02：将1～5mol/L的3，5-二羟基苯甲醇的二氯甲烷溶液加入反应瓶中，在0～3℃下分别加入与3,5-二羟基苯甲醇摩尔比为(1.1～1):1的三乙胺和(1.1～1):1的甲磺酰氯，室温搅拌反应3～5h，过滤，再在滤液加入与3,5-二羟基苯甲醇摩尔比为(0.45～0.5):1的S01中所述的一代支化单元、(0.05～0.1):1的四丁基溴化铵、(1～1.2):1的碳酸钾和(1～1.2):1的三氯化铁，搅拌回流反应8～10h，过滤，在滤液中加入3～5倍滤液体积的去离子水，二氯甲烷萃取，浓缩得油相混合物，以体积比为(3～1):(1～3)的正己烷与乙酸乙酯的混合溶剂3CN106378212A权利要求书3/3页为洗脱液对其进行柱层析分离，浓缩，60～80℃真空干燥，得二代支化单元，即结构式Ⅱ；S03：将1～5mol/L的3，5-二羟基苯甲醇的二氯甲烷溶液加入反应瓶中，在0～3℃下分别加入与3,5-二羟基苯甲醇摩尔比为(1.1～1):1的三乙胺和(1.1～1):1的甲磺酰氯，室温搅拌反应3～5h，过滤，再在滤液中加入与3,5-二羟基苯甲醇摩尔比为(0.2～0.25):1的S02中所述的二代支化单元、(0.05～0.1):1的四丁基溴化铵、(1～1.2):1的碳酸钾和(1～1.2):1的三氯化铁，搅拌回流反应8～10h，过滤，在滤液中加入3～5倍滤液体积的去离子水，二氯甲烷萃取，浓缩得油相混合物，以体积比为(3～1):(1～3)的正己烷与乙酸乙酯的混合溶剂为洗脱液对其进行柱层析分离，浓缩，60～80℃真空干燥，得三代支化单元，即结构式Ⅲ；S04：在浓度为0.5～2mol/L的S01-S03中所述的任一支化单元的四氢呋喃溶液中加入与所述的任一支化单元摩尔比为(2～8.2):1的丁二酸酐，再加入与所述任一支化单元摩尔比为(1～1.2):1的三乙胺，搅拌反应5～8h，加入1～3倍反应液体积的去离子水，乙酸乙酯萃取，浓缩得油相混合物，正己烷重结晶，60～80℃真空干燥，得到支化甲基丙烯酸酯单体；S05：按质量比为(80～90):(5～10):(0.2～1)称取S04中所述的支化甲基丙烯酸酯单体、二乙烯基苯和引发剂，室温搅拌至完