本發(fā)明屬于高分子材料，更具體地說，是涉及一種高吸附容量的改性離子交換樹脂及其在廢水中的應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、陽離子交換樹脂是一種具有網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)的高分子化合物，廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域，包括電力、石油、化工、電子、食品發(fā)酵、飲用水、醫(yī)藥、生物醫(yī)藥、有色金屬、新能源、軍事和鋼鐵等。這些樹脂能夠進行離子交換反應(yīng)，表現(xiàn)出“離子交換容量”，即每克干樹脂或每毫升濕樹脂所能交換的離子的毫克當量數(shù)。陽離子交換樹脂的總交換容量、工作交換容量和再生交換容量是其重要的性能指標。

2、總的來說，陽離子交換樹脂因其獨特的選擇性、交換容量和耐用性，在多個行業(yè)中發(fā)揮著重要作用，并且通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品升級，其應(yīng)用范圍和市場規(guī)模預(yù)計將進一步擴大。

3、然而，傳統(tǒng)的丙烯酸陽離子樹脂在實際應(yīng)用中存在一些局限性，如顆粒易聚集、流動性差，這不僅影響了樹脂的填裝效率，也限制了其在動態(tài)系統(tǒng)中的性能表現(xiàn)。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種高吸附容量的改性離子交換樹脂及其在廢水中的應(yīng)用，該改性離子交換樹脂具有較高的分散性，流動性強，在填裝過程中更為便捷，減少了填裝困難的問題。

2、本申請?zhí)峁┑募夹g(shù)方案為一種高吸附容量的改性離子交換樹脂，包括：所述樹脂通過共聚反應(yīng)改性，所述共聚反應(yīng)包括將非離子表面活性劑與聚丙烯酸單體共聚，以形成具有增強分散性的改性樹脂；所述改性離子交換樹脂形態(tài)為球狀小顆粒。

3、其中，所述非離子表面活性劑選自聚乙二醇型非離子表面活性劑、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺或聚醚類中的一種或多種。

4、其中，所述改性樹脂的制備方法包括以下步驟：

5、a.將非離子表面活性劑、聚丙烯酸單體和交聯(lián)劑混合，加入引發(fā)劑，在一定溫度和壓力下進行共聚反應(yīng)；

6、b.將共聚反應(yīng)產(chǎn)物分離、洗滌和干燥，得到初始聚合物；

7、c.將初始聚合物與硫酸混合，以2-3℃/min的升溫速率升溫至130-150℃，保溫反應(yīng)12-18h；

8、d.降溫，洗滌，過濾，烘干，得到所述改性離子交換樹脂。

9、其中，所述聚丙烯酸單體包括：衣康酸烯丙脂、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、衣康酸和丙烯酸羥乙酯中的一種或多種。

10、其中，所述步驟d中洗滌過程包括，將改性離子交換樹脂與非離子表面活性劑混合攪拌1-2h后，進行沖洗。

11、其中，所述交聯(lián)劑為二乙烯苯、甘油、三聚氰胺或乙二醇二縮水甘油醚中的一種。

12、其中，所述改性離子交換樹脂為粒徑在0.3-1.25mm之間的球狀小顆粒。

13、其中，所述改性離子交換樹脂的含水量為45％-60％。

14、本申請?zhí)峁┑牧硪环桨笧橐环N使用上述任一項所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂進行污水處理的方法，該方法包括將所述改性離子交換樹脂用于去除污水中的污染物。

15、其中，所述污水處理包括：工業(yè)廢水處理或金屬回收。

16、本發(fā)明的有益效果在于：通過引入非離子表面活性劑來改性丙烯酸陽離子樹脂，非離子表面活性劑的引入，可以在樹脂顆粒表面形成一層保護膜，減少顆粒間的直接接觸和摩擦，從而有效防止顆粒抱團。在聚合反應(yīng)完成后，通過徹底的清洗過程去除多余的表面活性劑，確保樹脂表面的清潔，同時保留足夠的改性效果。這種改性后的樹脂在填裝過程中更為便捷，可以直接傾倒，減少了因顆粒聚集而造成的裝填困難和效率低下的問題。

技術(shù)特征：

1.一種高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，包括：所述樹脂通過共聚反應(yīng)改性，所述共聚反應(yīng)包括將非離子表面活性劑與聚丙烯酸單體共聚，以形成具有增強分散性的改性樹脂；所述改性離子交換樹脂形態(tài)為球狀小顆粒。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述非離子表面活性劑選自聚乙二醇型非離子表面活性劑、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯酯、聚氧乙烯烷基胺、聚氧乙烯烷基酰胺或聚醚類中的一種或多種。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述改性樹脂的制備方法包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述聚丙烯酸單體包括：衣康酸烯丙脂、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈、衣康酸和丙烯酸羥乙酯中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述步驟d中洗滌過程包括，將改性離子交換樹脂與非離子表面活性劑混合攪拌1-2h后，進行沖洗。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述交聯(lián)劑為二乙烯苯、甘油、三聚氰胺或乙二醇二縮水甘油醚中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述改性離子交換樹脂為粒徑在0.3-1.25mm之間的球狀小顆粒。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂，其特征在于，所述改性離子交換樹脂的含水量為45％-60％。

9.一種使用權(quán)利要求1至8中任一項所述的高吸附容量的改性離子交換樹脂進行污水處理的方法，其特征在于，該方法包括將所述改性離子交換樹脂用于去除污水中的污染物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的污水處理方法，其特征在于，所述污水處理包括：工業(yè)廢水處理或金屬回收。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種高吸附容量的改性離子交換樹脂，包括：所述樹脂通過共聚反應(yīng)改性，所述共聚反應(yīng)包括將非離子表面活性劑與聚丙烯酸單體共聚，以形成具有增強分散性的改性樹脂；所述改性離子交換樹脂形態(tài)為球狀小顆粒。該改性離子交換樹脂具有較高的分散性，流動性強，在填裝過程中更為便捷，減少了填裝困難的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：帥新遠,譚志龍,崔玲敏,鄧承毅
受保護的技術(shù)使用者：浙江普爾樹脂有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17