一種二乙胺陰離子交換樹脂及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種陰離子交換樹脂及其制備方法，更具體地說，本發(fā)明涉及一種二乙胺陰離子交換樹脂及其制備方法，屬于陰離子交換樹脂技術領域。
【背景技術】
[0002]陰離子交換樹脂具有廣泛用途，如可用于工業(yè)水處理及有機藥物的分離純化等。但目前工業(yè)生產(chǎn)的陰離子交換樹脂多是以苯乙烯-二乙烯苯共聚球體(PS)為骨架，通過氯甲基化及胺化引入季銨基團或其它胺基基團制得。
[0003]國家知識產(chǎn)權局于2014.4.30公開了一件公開號為CN103755846A，名稱為“一種耐高溫強堿性陰離子交換樹脂的合成方法”的發(fā)明，該發(fā)明涉及一種強堿性陰離子交換樹脂的合成方法，特別是一種含有長碳鏈烷基銨基團的耐高溫強堿性陰離子交換樹脂的合成方法，采用交聯(lián)聚苯乙烯白球為骨架，采用氯甲醚作為烷基化試劑通過傅氏反應在白球骨架接上芐基氯，再與含長碳鏈烷基胺進行胺化反應得到強堿性陰離子交換樹脂。優(yōu)點:本發(fā)明能夠采用簡單的生產(chǎn)工藝及低廉的原料合成出具有較高熱穩(wěn)定性的強堿性陰離子交換樹脂，從而使強堿性陰離子交換樹脂能夠應用于高溫環(huán)境下的單元操作中，如半導體工業(yè)中超純水的制備、發(fā)電廠高溫凝結水精處理、高壓鍋爐用水中的硅酸的脫除和在高溫條件下作為催化劑使用。
[0004]在合成氯甲基化樹脂的反應中通常要用到有強致癌性的氯甲醚或二氯甲醚等原料。另外，氯甲基化反應中還伴隨有氯甲基的二次交聯(lián)和多取代，會影響樹脂的離子交換性會K。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明旨在解決上述陰離子交換樹脂要用到強致癌性原料的問題，提供一種二乙胺陰離子交換樹脂，該陰離子交換樹脂不會用到強致癌性原料。
[0006]為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，其具體的技術方案如下:
一種二乙胺陰離子交換樹脂，其特征在于:包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10-20份二氯甲烷100-120份無水三氯化鋁15-25份氯乙酰氯10-20份氯乙?；瘶渲?-9份二乙胺50-60份四氫呋喃50-60份
NaHCO33-12 份。
[0007]優(yōu)選的，一種二乙胺陰離子交換樹脂，其特征在于:包括以下按照重量份數(shù)計的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12-18份二氯甲烷105-113份無水三氯化鋁18-21份氯乙酰氯15-19份氯乙?；瘶渲?-8份二乙胺55-58份四氫呋喃52-55份
NaHCO36-10 份。
[0008]一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹3-5h ;
B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應5-7h ；
C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙?；瘶渲瑐溆?；
D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至60-80°C反應5_9h；
F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
[0009]本發(fā)明帶來的有益技術效果:
本發(fā)明解決了在合成氯甲基化樹脂的反應中通常要用到有強致癌性的氯甲醚或二氯甲醚等原料。另外，氯甲基化反應中還伴隨有氯甲基的二次交聯(lián)和多取代，會影響樹脂的離子交換性能的問題。本發(fā)明通過Friedel-Crafls反應在交聯(lián)聚苯乙稀微球上進行氯乙?；磻肼纫阴；?，再經(jīng)胺化得到弱堿性叔胺型陰離子交換樹脂。該方法避免了使用氯甲醚等致癌物質(zhì)，也避免了二次交聯(lián)及多取代等副反應。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10份二氯甲烷100份無水三氯化鋁15份氯乙酰氯10份氯乙酰化樹脂5份二乙胺50份四氫呋喃50份
NaHCO33 份。
[0011]實施例2
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球20份二氯甲烷120份無水三氯化鋁25份氯乙酰氯20份氯乙?；瘶渲?份二乙胺60份四氫呋喃60份
NaHCO312 份。
[0012]實施例3
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球15份二氯甲烷110份無水三氯化鋁20份氯乙酰氯15份氯乙酰化樹脂7份二乙胺55份四氫呋喃55份
NaHCO37.5 份。
[0013]實施例4
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12份二氯甲烷107份無水三氯化鋁21份氯乙酰氯16份氯乙?；瘶渲?.5份二乙胺52份四氫呋喃58份
NaHCO311 份。
[0014]實施例5
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12份二氯甲烷105份無水三氯化鋁18份氯乙酰氯15份氯乙?；瘶渲?份二乙胺55份四氫呋喃52份
NaHCO36 份。
[0015]實施例6 一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球18份二氯甲烷113份無水三氯化鋁21份氯乙酰氯19份氯乙?；瘶渲?份二乙胺58份四氫呋喃55份
NaHCO310 份。
[0016]實施例7
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球15份二氯甲烷109份無水三氯化鋁19.5份氯乙酰氯17份氯乙?；瘶渲?份二乙胺56.5份四氫呋喃53.5份
NaHCO38 份。
[0017]實施例8
一種二乙胺陰離子交換樹脂，包括以下按照重量份數(shù)計的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球16份二氯甲烷111份無水三氯化鋁19份氯乙酰氯18份氯乙?；瘶渲?.5份二乙胺57.5份四氫呋喃53份
NaHCO39.5 份。
[0018]實施例9
一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹3h ;
B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應5h;
C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化樹脂，備用；
D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至60°C反應5_9h；
F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
[0019]實施例10
一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹5h ;
B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應7h;
C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙?；瘶渲瑐溆?；
D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至80°C反應9h;
F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
[0020]實施例11
一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹4h ;
B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應6h;
C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙?；瘶渲?，備用；
D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至70°C反應7h;
F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
[0021]實施例12
一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟:
A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹3.5h ;
B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應6.5h ；
C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙?；瘶渲?，備用；
D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至65°C反應8.5h ；
F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
【主權項】
1.一種二乙胺陰離子交換樹脂，其特征在于:包括以下按照重量份數(shù)計的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10-20份二氯甲烷100-120份無水三氯化鋁15-25份氯乙酰氯10-20份氯乙?；瘶渲?-9份二乙胺50-60份四氫呋喃50-60份 NaHCO33-12 份。2.根據(jù)權利要求1所述的一種二乙胺陰離子交換樹脂，其特征在于:包括以下按照重量份數(shù)計的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12-18份二氯甲烷105-113份無水三氯化鋁18-21份氯乙酰氯15-19份氯乙?；瘶渲?-8份二乙胺55-58份四氫呋喃52-55份 NaHCO36-10 份。3.根據(jù)權利要求1所述的一種二乙胺陰離子交換樹脂的制備方法，其特征在于:包括以下工藝步驟: A、在三口反應瓶中加入大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球和二氯甲烷，大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球在二氯甲烷中溶脹3-5h ; B、加入氯乙酰氯，攪拌下充分混溶；在攪拌下緩慢加入無水三氯化鋁，室溫下反應5-7h ； C、反應結束后，將反應物轉(zhuǎn)移至砂芯漏斗中，濾出珠體，洗滌，最后用洗濾五次，真空干燥至恒重，得到氯乙?；瘶渲?，備用； D、將氯乙?；瘶渲糜趩慰诜磻績?nèi)，加入四氫呋喃溶脹24h; E、加入二乙胺和NaHCO3，將溫度升至60-80°C反應5_9h； F、反應結束后，冷卻過濾，水洗至中性，洗濾，真空干燥至恒重，即得二乙胺陰離子交換樹脂。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種二乙胺陰離子交換樹脂及其制備方法，屬于陰離子交換樹脂技術領域。該樹脂包括以下按照重量份數(shù)計的原料：大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10-20份、二氯甲烷100-120份、無水三氯化鋁15-25份、氯乙酰氯10-20份、氯乙?；瘶渲?-9份、二乙胺50-60份、四氫呋喃50-60份、NaHCO33-12份。本發(fā)明通過Friedel-Crafls反應在交聯(lián)聚苯乙烯微球上進行氯乙酰化反應引入氯乙?；?，再經(jīng)胺化得到弱堿性叔胺型陰離子交換樹脂。該方法避免了使用氯甲醚等致癌物質(zhì)，也避免了二次交聯(lián)及多取代等副反應。
【IPC分類】B01J41/14, C08F8/32, C08J9/28, C08F8/24, C08F212/36, C08F212/08
【公開號】CN105153344
【申請?zhí)枴緾N201510692138
【發(fā)明人】曹先軍, 王鳳德, 趙奕, 崔曉靜, 高川, 劉詠梅
【申請人】藍星（成都）新材料有限公司
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年10月23日