一种两性均相混床用强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CN113694970A(43)申请公布日2021.11.26(21)申请号202111177081.9C08F212/08(2006.01)(22)申请日2021.10.09C08F212/36(2006.01)(71)申请人中国船舶重工集团公司第七0七研究所九江分部地址332007江西省九江市濂溪区前进西路105号(72)发明人于少晖柳堤刘伟萍叶扬天武永前鄢恒飞刘晓锋谢若其余炎子(74)专利代理机构北京慕达星云知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11465代理人崔自京(51)Int.Cl.B01J39/20(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种两性均相混床用强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两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂，属于阳离子交换树脂技术领域。同时公开了以下制备方法：(1)交联聚苯乙烯包埋骨架的制备；(2)交联聚苯乙烯包埋骨架与二氯乙烷在硫酸体系中进行壳式磺化反应；(3)套酸稀释、转型、水洗后得到强酸性阳离子交换树脂。本发明利用多通道喷射法提高交联聚苯乙烯包埋骨架得率，缩短氯化反应生产周期，提高产量，进而降低了生产成本。同时能够防止混合后阳阴树脂在使用过程中重新分层，出水水质好，周期制水量大，使得制造和运行成本低，节能降耗，有益于生态环境的保护。CN113694970ACN113694970A权利要求书1/2页1.一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂，其特征在于，具有如下结构：其中，所述P为交联聚苯乙烯包埋骨架。2.如权利要求1所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将液状单体按一定比例混合均匀后，通过喷射装置喷射入分散剂水溶液中再次搅拌均匀，聚合成为0.3‑0.6mm的球状颗粒，将所述球状颗粒经固化处理并洗涤后，得到交联聚苯乙烯包埋骨架；所述液状单体包括以下质量分数的原料：85‑97％苯乙烯、3‑15％二乙烯苯、0.1‑0.3％纳米核、0.05‑0.2％乳化剂、0.6‑1.2％引发剂；(2)将二氯乙烷和交联聚苯乙烯包埋骨架依次加入硫酸中，升温至54±2℃膨胀0.5h，然后依次升温至85℃±1℃保温1.5h，再升温至99℃±1℃保温1.5h，然后升温至120℃±1℃保温1.5h，最后升温至130℃±1℃保温4～7h，取样观察样品为球体后，匀速降温至25℃；(3)将步骤(2)所得产物进行套酸稀释，再用除盐水清洗后碱转型至pH＝12，并稳定约1h，最后利用纯水冲洗至中性，得到两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂。3.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述纳米核包括纳米碳粉、纳米石墨烯、纳米钛白粉和纳米PVC粉中的一种或几种；所述乳化剂包括十二烷基硫酸钠，十二烷基苯磺酸钠、C12‑C18的羧酸盐和季铵盐、环氧丙烷和环氧乙烷中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化月桂酰、过氧化苯甲酰、异丙苯过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化二叔丁基、过氧化二异丙苯、过硫酸钾、过硫酸钠、过硫酸铵偶氮二异丁腈或偶氮二异庚腈中的一种；所述分散剂包括以下质量分数的原料：明胶1.5‑3％、羟乙基纤维素0.5‑1.5％、聚乙烯醇3‑6％，其余为水。4.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述固化处理为在75±5℃下固化6‑10h；所述洗涤为利用95℃水洗涤3‑5次。5.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述搅拌速度为120‑180rpm，搅拌时间为0.5‑3h。6.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述硫酸为浓硫酸或发烟硫酸。7.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述交联聚苯乙烯包埋骨架、二氯乙烷和硫酸的质量比为1:(0.35～0.45):(4～6)。2CN113694970A权利要求书2/2页8.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述套酸稀释为利用不同比重的硫酸对反应液进行逐步稀释；所述不同比重的硫酸比重由高到低分别为1.45g/cm3、1.35g/cm3、1.30g/cm3、1.25g/cm3、1.20g/cm3、1.15g/cm3、1.10g/cm3、1.05g/cm3。9.根据权利要求2所述的一种两性均相混床用强酸性阳离子交换树脂的制备方法，其特征在于，步骤(3)中所述除盐水清洗包括以下步骤：先用800～1200L/h水