专利名称：合成离子交换树脂大孔白球的方法
技术领域：
本发明涉及合成加聚型离子交换树脂用大孔白球的方法，是一种在高分子分散剂存在下用水作致孔剂的合成方法。
传统合成加聚型大孔离子交换树脂用大孔白球时，需加入单体量50～150%的惰性有机溶剂作致孔剂，聚合反应成球后又需采用适当的方法将致孔剂抽提出来。制成的大孔白球要合成为大孔离子交换树脂时通常又需加入有机溶胀剂才能进行功能基反应。整个工艺复杂，有机致孔剂和溶胀剂耗量高，生产成本高，污染也较为严重，且按此工艺方法合成的树脂孔径较小，孔径分布较宽。当用于大分子有机物分离时，树脂内部扩散阻力较大，分离效率和动力学性能较差，树脂的使用寿命也较短。
七十年代以后，IsaoHashida(JournalofPolymerSciencePartA-1，PolymerChemistry，1972，NO.10，1975～1986)、何炳林(南开大学学报，自然科学报，1982，NO.1，79～87)分别提出了以水作致孔剂合成缩聚型离子交换树脂。结果表明，这类树脂的孔结构和机械强度均较差。何炳林(高分子通讯，1982，NO.4，278～283，1983，NO.5，351～355)曾研究以聚合物的有机溶液作致孔剂合成具有特大孔径的加聚型离子交换树脂，但是其工艺更为复杂，致孔剂的抽提更为困难，生产成本也更高。
关于用水作致孔剂合成加聚型大孔离子交换树脂的研究，目前国内外专利文献中均未见报道。
本发明的任务是针对当今大孔离子交换树脂合成工艺复杂，有机溶剂耗量和成本较高，污染严重等缺点，提出一种新的致孔剂体系和与之相适应的合成配方，为大分子量有机物和生化制剂分离领域使用的加聚型大孔离子交换树脂的制备提供一种性能良好的基础原料-大孔白球。
本发明提供的致孔剂体系是由水(致孔剂)和高分子分散剂(致孔辅助剂)组成，整个聚合体系的各组份配比(按重量计)如下烯类单体(可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶)80～90份交联剂(可用二乙烯基苯或双甲基丙烯酸乙二醇酯)4～20份引发剂(可用过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈)0.1～5份高分子分散剂(可用聚12-羟基十八酸缩乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇脂)1～10份致孔剂(水)10～200份惰性有机溶剂(可用汽油、液体石蜡、甲苯或其他烃类化合物)0～100份悬浮剂(可用明胶或聚乙烯醇)2～10份分散介质(水)200～500份其中可选择的配比(按重量计)为烯类单体(可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶)92或94份交联剂(可用二乙烯基苯或双甲基丙烯酸乙二醇酯)8或6份引发剂(可用过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈)2或2份高分子分散剂(可用聚12-羟基十八酸缩乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇酯)2或2份致孔剂(水)90或100份惰性有机溶剂(可用汽油、液体石蜡、甲苯或其他烃类化合物)10或0份悬浮剂(可用明胶或聚乙烯醇)7或7份分散介质(水)300或300份在室温下，按上述配方称取烯类单体、交联剂和引发剂，搅拌溶解;再加入需要量的高分子分散剂，搅拌溶解;然后在搅拌下滴加配方规定量的水和惰性有机溶剂，滴加完后继续搅拌30分钟，使之成为稳定的乳状液待用。另按配方配制含悬浮剂的水溶液，并在温度10～60℃下将上述乳状液加入，控制搅拌速度，在60～90℃反应8小时，滤出大孔白球并用热水洗滌，烘干即可作为合成大孔离子交换树脂的基础原料。
用本发明提供的配方制成的大孔白球的外观形状是一种乳白色不透明球珠，其粒度为0.1～1.2mm，比表面积50～500m2/g，孔容0.5～1.5ml/g，平均孔半径300～1000埃，堆密度0.3～0.6g/ml，粒度为0.8mm时的耐压强度800～1200g。此外由于这种大孔白球内部存有既亲水又亲油的高分子分散剂，使之在其后的功能基反应中具有较高的反应活性。
本发明提供的配方的优点首先突出地体现在用水这种价廉的致孔剂，部份或全部取代了传统工艺所用的有机溶剂致孔剂;其次，配方合理，可靠、所得大孔白球性能优异;再次，用此方法制得的大孔白球在制备离子交换树脂时，可省去致孔剂的抽提和功能基反应前用有机溶胀剂溶胀两道工序，不仅可提高生产率、降低生产成本，还有克服抽提致孔剂时所产生的环境污染。并且在合成大孔强酸性阳离子交换树脂时，可减少浓硫酸用量20～30%;在合成强碱(或弱碱)性阴离子交换树脂时，可减少氯甲醚用量10～20%，但其产品性能还完全能够达到用传统工艺生产的产品性能。本发明不管是直接经济效益还是间接经济效益都十分显著。
实施例一将0.8克聚12-羟基十八酸缩乙二醇酯溶解于由40毫升苯乙烯、10毫升二乙烯基苯和1克过氧化二苯甲酰组成的混合单体溶液中;然后进行搅拌，并滴加40毫升水和10毫升汽油，滴加完毕后继续搅拌30分钟;将其加入含有3.8克明胶的水溶液150毫升之中，维持连续搅拌，在60～98℃反应8小时;滤出白球并用热水洗滌，烘干即可。
实施例二将0.8克聚12-羟基十八酸缩乙二醇酯溶解于由42毫升苯乙烯、8毫升二乙烯基苯和1克过氧化二苯甲酰组成的混合单体溶液中;然后进行搅拌，并滴加50毫升水，滴加完毕后继续搅拌30分钟;将其加入含有3.8克明胶的水溶液150毫升之中，维持连续搅拌，在60～98℃反应8小时;滤出白球并用热水洗滌，烘干即可。
权利要求
1.一种合成加聚型离子交换树脂用大孔白球的方法，由烯类单体在致乳剂作用下聚合而成，其特征在于是在高分子分散剂的存在下，用水作致乳剂，整个聚合体系各组份配比(按重量计)如下烯类单体 80～96份交联剂4～20份引发剂0.1～5份高分子分散剂 1～10份致孔剂(水)10～200份惰性有机溶剂 0～100份悬浮剂2～10份分散介质(水) 200～500份。
2.根据权利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各组份可选择的配比(按重量计)为烯类单体 92份交联剂 8份引发剂 2份高分子分散剂 2份致孔剂(水) 90份惰性有机溶剂 10份悬浮剂 7份分散介质(水) 300份
3.根据权利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各组份可选择的配比(按重量计)为烯类单体 94份交联剂 6份引发剂 2份高分子分散剂 2份致孔剂(水) 100份惰性有机溶剂 0悬浮剂 7份分散介质(水) 300份
4.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的高分子分散剂为聚12-羟基十八酸缩乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇脂。
5.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的烯类单体为苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶。
6.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的交联剂为二乙烯基苯或双甲基丙烯酸乙二醇酯。
7.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的惰性有机溶剂为汽油、液体石蜡、甲苯或其他烃类化合物。
8.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的引发剂为过氧化二苯甲酰或偶氮二异丁腈。
9.根据权利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的悬浮剂为明胶或聚乙烯醇。
全文摘要
本发明是在高分子分散剂的存在下，以水部分或全部代替有机溶剂作致孔剂，用烯类单体合成大孔离子交换树脂用的大孔白球的方法，该方法合理、可靠、简便，可降低有机溶剂消耗，简化生产工序，降低生产成本，减少环境污染，经济效益十分显著。用该方法制取的大孔白球比表面积和孔容较高，平均孔径较大，反应活性高，性能优异，可用于制备各种类型的大孔离子交换树脂。
文档编号C08J5/20GK1032017SQ88109739
公开日1989年3月29日 申请日期1988年10月27日 优先权日1988年10月27日
发明者王槐三 申请人:成都科技大学