本發(fā)明涉及離子交換樹脂技術領域，尤其涉及一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法。
背景技術：
隨著城市化進程的加快、城市人口的增加以及環(huán)保意識的加強，城市工業(yè)廢水與生活污水的排放量日益增多，城市污水處理率也逐年提高，污水的處理離不開吸附處理技術，吸附處理技術是指利用物質強大的吸附性能來去除水中污染物的技術，水處理的吸附劑常用的有活性炭、高嶺土、活性氧化鋁等，但因其再生困難，聚苯乙烯磺酸鈉離子交換樹脂是帶交換離子的活性基團、具有網狀結構、不溶性的高分子化合物，對水中不同離子有不同的親和力，目前被廣泛應用水的凈化，但目前由于離子交換樹脂在制備過程中存在中間產物易于沉積于孔道，且制品機械強度低的問題，亟待解決。
技術實現要素：
本發(fā)明提出了一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，中間產物不易于沉積于孔道，制品機械強度高。
本發(fā)明提出的一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、將苯乙烯、二乙烯苯、水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入四氯化碳，在溫度65-75℃攪拌，加入過硫酸鉀、氯化鉀、高嶺土復合物、羥甲基纖維素，在溫度80-86℃攪拌，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
s2、將s1得到的聚苯乙烯微球放入二氯甲烷中溶脹，加入濃度為95-98％硫酸，在溫度70-80℃反應，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11-11.6，過濾，真空干燥，得到陽離子交換樹脂。
優(yōu)選地，在s1中，苯乙烯、二乙烯苯與四氯化碳的重量比為10-20：1-3：1-2份。
優(yōu)選地，在s1中，過硫酸鉀、氯化鉀、高嶺土復合物、羥甲基纖維素的重量比為0.1-0.2：0.1-0.2：5-10：2-4。
優(yōu)選地，在s2中，聚苯乙烯微球與硫酸溶液的重量比為10-20：100-150。
優(yōu)選地，在s1中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：將氫氧化鈉、尿素、水混合均勻，加入微晶纖維素攪拌溶解后，固化，過濾，洗滌，加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、溴化鈉、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化高嶺土、水攪拌，加入次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10-10.8，過濾，得到預制料；將去離子水、十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、預制料混合均勻，加入雙氧水在溫度65-75℃混合攪拌，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物。
優(yōu)選地，所述的水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將10-20份苯乙烯、1-3份二乙烯苯、60-100份水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入1-2份四氯化碳，在溫度65-75℃攪拌20-40min，加入0.1-0.2份過硫酸鉀、0.1-0.2份氯化鉀、5-10份高嶺土復合物、2-4份羥甲基纖維素，在溫度80-86℃攪拌2-4h，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，在溫度65-70℃真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
s2、按重量份將s1得到的10-20份聚苯乙烯微球放入40-60份二氯甲烷中溶脹1-2h，加入100-150份濃度為95-98％硫酸溶液，在溫度70-80℃反應40-60min，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11-11.6，過濾，在溫度60-70℃真空干燥10-20h，得到陽離子交換樹脂。
優(yōu)選地，在s1中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：按重量份將5-10份氫氧化鈉、15-25份尿素、100-120份水混合均勻，加入10-20份微晶纖維素攪拌溶解后，固化10-20min，過濾，洗滌，加入0.2-0.8份2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、2-4份溴化鈉、2-4份3-氯丙基三甲氧基硅烷、5-15份酸化高嶺土、80-120份水攪拌10-20min，加入1-2份濃度為6-10wt％次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10-10.8，過濾，得到預制料；按重量份將100份去離子水、5-15份十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、20-40份預制料混合均勻，加入2-6份濃度為30-34wt％雙氧水在溫度65-75℃混合攪拌30-50min，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物。
本發(fā)明成本較低，不易因氧化、水解或高溫而降解，再生性好，可用于水中的各種陰陽離子的去除，利用離子交換樹脂回收水中的的有毒離子；而在高嶺土復合物中，尿素在堿性條件下與微晶纖維素反應，利用2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基氧化處理，透過性好，同時次氯酸鈉的引入可有效增強吸附性，而十一碳烯酰胺丙基甜菜堿為含烷基官能團和酰胺基官能團，可與3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化高嶺土反應，制品不僅化學穩(wěn)定性好，且機械強度高，吸附容量極大，且表面活性極高，在聚苯乙烯微球的形成過程中加入，不僅可有效促使物料間高度分散，反應穩(wěn)定性極好，制備的聚苯乙烯微球聚合速度適中，不僅顆粒均勻程度極高，而高嶺土復合物與四氯化碳復配，可形成多孔海綿狀構造的骨架，不僅機械強度極高，且制品內部含有大量永久性的微孔，且微球表面積很大，微球球壁有很多孔隙，而高嶺土復合物的加入可增加空間位阻效應，降低反應中間產物沉積于孔道，以達到提高產率、縮短反應時間、簡化后續(xù)分離工序、實現連續(xù)化生產、提高產量的目的。
具體實施方式
下面，通過具體實施例對本發(fā)明的技術方案進行詳細說明。
實施例1
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、將苯乙烯、二乙烯苯、水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入四氯化碳，在溫度68℃攪拌，加入過硫酸鉀、氯化鉀、高嶺土復合物、羥甲基纖維素，在溫度84℃攪拌，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
s2、將s1得到的聚苯乙烯微球放入二氯甲烷中溶脹，加入濃度為96％硫酸，在溫度74℃反應，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11.3，過濾，真空干燥，得到陽離子交換樹脂。
實施例2
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、將苯乙烯、二乙烯苯、水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入四氯化碳，在溫度65℃攪拌，加入過硫酸鉀、氯化鉀、高嶺土復合物、羥甲基纖維素，在溫度86℃攪拌，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
其中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：將氫氧化鈉、尿素、水混合均勻，加入微晶纖維素攪拌溶解后，固化，過濾，洗滌，加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、溴化鈉、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化高嶺土、水攪拌，加入次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10，過濾，得到預制料；將去離子水、十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、預制料混合均勻，加入雙氧水在溫度75℃混合攪拌，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物；
s2、將s1得到的聚苯乙烯微球放入二氯甲烷中溶脹，加入濃度為95％硫酸，在溫度80℃反應，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11，過濾，真空干燥，得到陽離子交換樹脂。
實施例3
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、將苯乙烯、二乙烯苯、水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入四氯化碳，在溫度75℃攪拌，加入過硫酸鉀、氯化鉀、高嶺土復合物、羥甲基纖維素，在溫度80℃攪拌，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
其中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：將氫氧化鈉、尿素、水混合均勻，加入微晶纖維素攪拌溶解后，固化，過濾，洗滌，加入2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、溴化鈉、3-氯丙基三甲氧基硅烷、酸化高嶺土、水攪拌，加入次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10.8，過濾，得到預制料；將去離子水、十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、預制料混合均勻，加入雙氧水在溫度65℃混合攪拌，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物；
s2、將s1得到的聚苯乙烯微球放入二氯甲烷中溶脹，加入濃度為98％硫酸，在溫度70℃反應，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11.6，過濾，真空干燥，得到陽離子交換樹脂。
實施例4
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將10份苯乙烯、3份二乙烯苯、60份水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入2份四氯化碳，在溫度65℃攪拌20min，加入0.2份過硫酸鉀、0.1份氯化鉀、10份高嶺土復合物、2份羥甲基纖維素，在溫度86℃攪拌2h，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，在溫度70℃真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
其中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：按重量份將5份氫氧化鈉、25份尿素、100份水混合均勻，加入20份微晶纖維素攪拌溶解后，固化10min，過濾，洗滌，加入0.8份2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、2-4份溴化鈉、2份3-氯丙基三甲氧基硅烷、15份酸化高嶺土、80份水攪拌20min，加入1份濃度為10wt％次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10，過濾，得到預制料；按重量份將100份去離子水、15份十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、20份預制料混合均勻，加入6份濃度為30wt％雙氧水在溫度75℃混合攪拌30min，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物；
s2、按重量份將s1得到的20份聚苯乙烯微球放入40份二氯甲烷中溶脹2h，加入100份濃度為98％硫酸溶液，在溫度70℃反應60min，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11，過濾，在溫度70℃真空干燥10h，得到陽離子交換樹脂。
實施例5
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將20份苯乙烯、1份二乙烯苯、100份水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入1份四氯化碳，在溫度75℃攪拌40min，加入0.1份過硫酸鉀、0.2份氯化鉀、5份高嶺土復合物、4份羥甲基纖維素，在溫度80℃攪拌4h，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，在溫度65℃真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
其中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：按重量份將10份氫氧化鈉、15份尿素、120份水混合均勻，加入10份微晶纖維素攪拌溶解后，固化20min，過濾，洗滌，加入0.2份2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、4份溴化鈉、2份3-氯丙基三甲氧基硅烷、15份酸化高嶺土、80份水攪拌20min，加入1份濃度為10wt％次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10，過濾，得到預制料；按重量份將100份去離子水、15份十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、20份預制料混合均勻，加入6份濃度為30wt％雙氧水在溫度75℃混合攪拌30min，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物；
s2、按重量份將s1得到的20份聚苯乙烯微球放入40份二氯甲烷中溶脹2h，加入100份濃度為98％硫酸溶液，在溫度70℃反應60min，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11，過濾，在溫度70℃真空干燥10h，得到陽離子交換樹脂。
實施例6
一種水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂的制備方法，包括如下步驟：
s1、按重量份將13份苯乙烯、2份二乙烯苯、80份水混合攪拌均勻，氮氣保護下，加入1.4份四氯化碳，在溫度69℃攪拌29min，加入0.12份過硫酸鉀、0.16份氯化鉀、7份高嶺土復合物、3份羥甲基纖維素，在溫度82℃攪拌3h，冷卻，采用乙醇洗滌，離心，在溫度68℃真空干燥，得到聚苯乙烯微球；
其中，高嶺土復合物采用如下工藝制備：按重量份將6份氫氧化鈉、18份尿素、112份水混合均勻，加入14份微晶纖維素攪拌溶解后，固化16min，過濾，洗滌，加入0.6份2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧基、3份溴化鈉、3份3-氯丙基三甲氧基硅烷、12份酸化高嶺土、115份水攪拌15min，加入1.4份濃度為8wt％次氯酸鈉溶液攪拌均勻，調節(jié)體系ph值為10.4，過濾，得到預制料；按重量份將100份去離子水、8份十一碳烯酰胺丙基甜菜堿、26份預制料混合均勻，加入4份濃度為32wt％雙氧水在溫度69℃混合攪拌39min，分離，固體物用去離子水洗滌至呈中性，干燥，得到高嶺土復合物；
s2、按重量份將s1得到的13份聚苯乙烯微球放入46份二氯甲烷中溶脹1.2h，加入123份濃度為96％硫酸溶液，在溫度78℃反應48min，用氫氧化鈉調節(jié)體系ph值為11.4，過濾，在溫度66℃真空干燥16h，得到陽離子交換樹脂。
對制成的上述水體凈化用苯乙烯陰離子交換樹脂進行性能測定：全交換容量為2.45-2.87mmol/g，再生十次后吸附容量僅降低了2.1-2.5％，處理后水可達到生活飲用水標準(gb5749-2011)。
以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明揭露的技術范圍內，根據本發(fā)明的技術方案及其發(fā)明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。