专利名称：一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂及其制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂及其制备工艺。
背景技术：
丙烯酸系离子交换树脂具有交换容量高，抗有机物污染性能好等优点，用途广泛，产量仅次于苯乙烯系树脂。但使用传统工艺，因为没有加入第三单体和新致孔剂，以及它的胺化工艺通常在常温常压下进行，因此其制得的该类树脂内部孔道较小，对于分子量较大的物质很难进入树脂内部，因此对其选择性较差，且物理化学结构稳定性差。目前为止，丙烯酸系强碱阴离子交换树脂的制备方法主要是用丙烯酸或甲基丙烯酸酯类与二乙烯苯两种单体共聚交联后与多乙烯多胺反应得到含胺基的阴离子交换树脂。 但是此法制得的阴离子交换树脂内部孔结构不均匀，选择性较差，容易降解，且官能基团易流失等。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂及其制备工艺，由此得到的交换树脂对于分子量较大的物质选择性较好，且其物理化学结构稳定性好。为解决上述技术问题，本发明的技术方案是一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂，其特征在于原料的重量份组成为
水相
纯水1000 1500份
分散剂5 8份
助分散剂50 70份
油相
丙烯酸甲酯50 75份
二乙烯苯15 25份
第三单体10 25份
新致孔剂70 100份
引发剂0.5 I份；
其中，
所述分散剂为工业明胶或工业纤维素；
所述助分散剂为硫酸镁和碳酸钠或碳酸镁；
所述第三单体为甲基丙烯酸甲酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯；
所述新致孔剂为航空煤油或正庚烷或正丁醇；所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。优选的，原料的重量份组成为
水相
纯水1200 1300份
分散剂6 7份
助分散剂55 65份
油相
丙烯酸甲酯55 65份
二乙烯苯20 25份
第三单体15 20份
新致孔剂80 90份
引发剂0.8 I份。优选的，水相的原料组成中，还包括I 5份次甲基蓝。一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于包括如下步骤
a)悬浮聚合
将包含纯水、分散剂和助分散剂的水相和包含丙烯酸甲酯、二乙烯苯、第三单体、新致孔剂和引发剂的油相分别加入聚合反应釜，进行悬浮聚合，制得具有均匀的特大孔结构的树脂的母体聚合物；
b)酰胺化
将母体聚合物及胺化剂加入高压反应釜中，然后缓慢升温至140°C 160°C、压力在O. 5 MPa I. O MPa，保温16小时 30小时；
c)季胺化
将b)中产物加入高压反应釜中，加入溶胀剂溶胀I 3小时，然后缓慢升温至90°C 110°C，通入甲基化剂，保温8小时 15小时，并保持压力在O. 10 MPa O. 20 MPa ;即可制得具有季胺基团的特大孔结构的强碱阴离子交换树脂。优选的，所述步骤b)所述胺化剂为丙二胺或三乙烯二胺。优选的，所述步骤c)所述溶胀剂为二氯乙烷或氯仿；所述甲基化剂为氯甲烷、碘甲烷或碳酸二甲酯。 优选的，所述步骤b)中，高压反应釜缓慢升温至150°C、压力在O. 8MPa、保温24小时。优选的，所述步骤c)中，高压反应釜中溶胀时间为2小时，然后缓慢升温至100°C，通入甲基化剂，保温12小时，并保持压力在O. 15MPa。与现有技术相比，本发明的有益效果是1.针对肝素钠、硫酸软骨素等提取物的物化性能，引入了第三单体，由本发明所制得的树脂提高了对生化物质的选择性；添加了次甲基蓝，可以缩短单体(油相)聚合诱导期，减低油相的表面张力；2.采用了新型致孔剂，由本发明所制得的树脂具有均匀的特大孔孔道，较传统的该类树脂，具有交换容量量大、机械强度好的优点；3.采用了高压胺化工艺，所得产品反应转化率高，物理化学结构稳定，不易降解。表I为本发明所得产品与国外某品牌厂家生产的该类树脂分别进行检测的性能参数对比
表I:本发明所得产品与国外同类产品的对比
权利要求
1.一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂，其特征在于原料的重量份组成为 水相 纯水1000 1500份 分散剂5 8份 助分散剂50 70份 油相 丙烯酸甲酯50 75份 二乙烯苯15 25份 第三单体10 25份 新致孔剂70 100份 引发剂O. 5 I份； 其中， 所述分散剂为工业明胶或工业纤维素； 所述助分散剂为硫酸镁和碳酸钠或碳酸镁； 所述第三单体为甲基丙烯酸甲酯或二甲基丙烯酸乙二醇酯； 所述新致孔剂为航空煤油或正庚烷或正丁醇； 所述引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰。
2.按照权利要求I所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂，其特征在于原料的重量份组成为 水相 纯水1200 1300份 分散剂6 7份 助分散剂55 65份 油相 丙烯酸甲酯55 65份 二乙烯苯20 25份 第三单体15 20份 新致孔剂80 90份 引发剂0.8 I份。
3.按照权利要求I或2所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂，其特征在于水相的原料组成中还包括I 5份次甲基蓝。
4.按照权利要求I至3任一所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于包括如下步骤a)悬浮聚合 将包含纯水、分散剂和助分散剂的水相和包含丙烯酸甲酯、二乙烯苯、第三单体、新致孔剂和引发剂的油相分别加入聚合反应釜，进行悬浮聚合，制得具有均匀的特大孔结构的树脂的母体聚合物；b)酰胺化将母体聚合物及胺化剂加入高压反应釜中，然后缓慢升温至140°C 160°C、压力在O. 5 MPa I. O MPa，保温16小时 30小时； c)季胺化将b)中产物加入高压反应釜中，加入溶胀剂溶胀I 3小时，然后缓慢升温至.90°C 110°C，通入甲基化剂，保温8小时 15小时，并保持压力在O. 10 MPa O. 20 MPa;即可制得具有季胺基团的特大孔结构的强碱阴离子交换树脂。
5.按照权利要求4所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于所述步骤b)所述胺化剂为丙二胺或三乙烯二胺。
6.按照权利要求5所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于所述步骤c)所述溶胀剂为二氯乙烷或氯仿；所述甲基化剂为氯甲烷、碘甲烷或碳酸二甲酯。
7.按照权利要求6所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于所述步骤b)中，高压反应釜缓慢升温至150°C、压力在O.SMPa、保温24小时。
8.按照权利要求7所述的具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，其特征在于所述步骤c)中，高压反应釜中溶胀时间为2小时，然后缓慢升温至100°C，通入甲基化剂，保温12小时，并保持压力在O. 15MPa。
全文摘要
一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂，原料的重量份组成为水相纯水1000～1500份、分散剂5～8份、助分散剂50～70份；油相丙烯酸甲酯50～75份、二乙烯苯15～25份、第三单体10～25份、新致孔剂70～100份、引发剂0.5～1份；一种具有季胺基团的特大孔结构强碱阴离子交换树脂的制备工艺，包括如下步骤a)悬浮聚合；b)酰胺化；c)季胺化。其优点是制得的树脂提高了对生化物质的选择性；缩短反应时间，提高效率；制得的树脂具有均匀的特大孔孔道，较传统的该类树脂，具有交换容量量大、机械强度好的优点；所得产品反应转化率高，物理化学结构稳定，不易降解。
文档编号B01J41/14GK102671718SQ20121018853
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月11日 优先权日2012年6月11日
发明者周小会, 王家伟, 蔡振国, 邓福星, 郭汉法 申请人:淄博东大弘方化工有限公司