一种二乙胺阴离子交换树脂及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种阴离子交换树脂及其制备方法，更具体地说，本发明涉及一种二乙胺阴离子交换树脂及其制备方法，属于阴离子交换树脂技术领域。
【背景技术】
[0002]阴离子交换树脂具有广泛用途，如可用于工业水处理及有机药物的分离纯化等。但目前工业生产的阴离子交换树脂多是以苯乙烯-二乙烯苯共聚球体(PS)为骨架，通过氯甲基化及胺化引入季铵基团或其它胺基基团制得。
[0003]国家知识产权局于2014.4.30公开了一件公开号为CN103755846A，名称为“一种耐高温强碱性阴离子交换树脂的合成方法”的发明，该发明涉及一种强碱性阴离子交换树脂的合成方法，特别是一种含有长碳链烷基铵基团的耐高温强碱性阴离子交换树脂的合成方法，采用交联聚苯乙烯白球为骨架，采用氯甲醚作为烷基化试剂通过傅氏反应在白球骨架接上苄基氯，再与含长碳链烷基胺进行胺化反应得到强碱性阴离子交换树脂。优点:本发明能够采用简单的生产工艺及低廉的原料合成出具有较高热稳定性的强碱性阴离子交换树脂，从而使强碱性阴离子交换树脂能够应用于高温环境下的单元操作中，如半导体工业中超纯水的制备、发电厂高温凝结水精处理、高压锅炉用水中的硅酸的脱除和在高温条件下作为催化剂使用。
[0004]在合成氯甲基化树脂的反应中通常要用到有强致癌性的氯甲醚或二氯甲醚等原料。另外，氯甲基化反应中还伴随有氯甲基的二次交联和多取代，会影响树脂的离子交换性會K。
【发明内容】
[0005]本发明旨在解决上述阴离子交换树脂要用到强致癌性原料的问题，提供一种二乙胺阴离子交换树脂，该阴离子交换树脂不会用到强致癌性原料。
[0006]为了实现上述发明目的，其具体的技术方案如下:
一种二乙胺阴离子交换树脂，其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10-20份二氯甲烷100-120份无水三氯化铝15-25份氯乙酰氯10-20份氯乙酰化树脂5-9份二乙胺50-60份四氢呋喃50-60份
NaHCO33-12 份。
[0007]优选的，一种二乙胺阴离子交换树脂，其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12-18份二氯甲烷105-113份无水三氯化铝18-21份氯乙酰氯15-19份氯乙酰化树脂6-8份二乙胺55-58份四氢呋喃52-55份
NaHCO36-10 份。
[0008]一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、在三口反应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胀3-5h ;
B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应5-7h ；
C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用；
D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至60-80°C反应5_9h；
F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
[0009]本发明带来的有益技术效果:
本发明解决了在合成氯甲基化树脂的反应中通常要用到有强致癌性的氯甲醚或二氯甲醚等原料。另外，氯甲基化反应中还伴随有氯甲基的二次交联和多取代，会影响树脂的离子交换性能的问题。本发明通过Friedel-Crafls反应在交联聚苯乙稀微球上进行氯乙酰化反应引入氯乙酰基，再经胺化得到弱碱性叔胺型阴离子交换树脂。该方法避免了使用氯甲醚等致癌物质，也避免了二次交联及多取代等副反应。
【具体实施方式】
[0010]实施例1
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10份二氯甲烷100份无水三氯化铝15份氯乙酰氯10份氯乙酰化树脂5份二乙胺50份四氢呋喃50份
NaHCO33 份。
[0011]实施例2
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球20份二氯甲烷120份无水三氯化铝25份氯乙酰氯20份氯乙酰化树脂9份二乙胺60份四氢呋喃60份
NaHCO312 份。
[0012]实施例3
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球15份二氯甲烷110份无水三氯化铝20份氯乙酰氯15份氯乙酰化树脂7份二乙胺55份四氢呋喃55份
NaHCO37.5 份。
[0013]实施例4
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12份二氯甲烷107份无水三氯化铝21份氯乙酰氯16份氯乙酰化树脂8.5份二乙胺52份四氢呋喃58份
NaHCO311 份。
[0014]实施例5
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12份二氯甲烷105份无水三氯化铝18份氯乙酰氯15份氯乙酰化树脂6份二乙胺55份四氢呋喃52份
NaHCO36 份。
[0015]实施例6 一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球18份二氯甲烷113份无水三氯化铝21份氯乙酰氯19份氯乙酰化树脂8份二乙胺58份四氢呋喃55份
NaHCO310 份。
[0016]实施例7
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球15份二氯甲烷109份无水三氯化铝19.5份氯乙酰氯17份氯乙酰化树脂7份二乙胺56.5份四氢呋喃53.5份
NaHCO38 份。
[0017]实施例8
一种二乙胺阴离子交换树脂，包括以下按照重量份数计的原料:
大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球16份二氯甲烷111份无水三氯化铝19份氯乙酰氯18份氯乙酰化树脂6.5份二乙胺57.5份四氢呋喃53份
NaHCO39.5 份。
[0018]实施例9
一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、在三口反应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胀3h ;
B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应5h;
C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用；
D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至60°C反应5_9h；
F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
[0019]实施例10
一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、在三口反应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胀5h ;
B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应7h;
C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用；
D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至80°C反应9h;
F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
[0020]实施例11
一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、在三口反应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胀4h ;
B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应6h;
C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用；
D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至70°C反应7h;
F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
[0021]实施例12
一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤:
A、在三口反应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胀3.5h ;
B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应6.5h ；
C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用；
D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h;
E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至65°C反应8.5h ；
F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
【主权项】
1.一种二乙胺阴离子交换树脂，其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球10-20份二氯甲烷100-120份无水三氯化铝15-25份氯乙酰氯10-20份氯乙酰化树脂5-9份二乙胺50-60份四氢呋喃50-60份 NaHCO33-12 份。2.根据权利要求1所述的一种二乙胺阴离子交换树脂，其特征在于:包括以下按照重量份数计的原料: 大孔型苯乙烯-二乙烯基苯共聚微球12-18份二氯甲烷105-113份无水三氯化铝18-21份氯乙酰氯15-19份氯乙酰化树脂6-8份二乙胺55-58份四氢呋喃52-55份 NaHCO36-10 份。3.根据权利要求1所述的一种二乙胺阴离子交换树脂的制备方法，其特征在于:包括以下工艺步骤: A、在三口反应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胀3-5h ; B、加入氯乙酰氯，搅拌下充分混溶；在搅拌下缓慢加入无水三氯化铝，室温下反应5-7h ； C、反应结束后，将反应物转移至砂芯漏斗中，滤出珠体，洗涤，最后用洗滤五次，真空干燥至恒重，得到氯乙酰化树脂，备用； D、将氯乙酰化树脂置于单口反应瓶内，加入四氢呋喃溶胀24h; E、加入二乙胺和NaHCO3，将温度升至60-80°C反应5_9h； F、反应结束后，冷却过滤，水洗至中性，洗滤，真空干燥至恒重，即得二乙胺阴离子交换树脂。
【专利摘要】本发明涉及一种二乙胺阴离子交换树脂及其制备方法，属于阴离子交换树脂技术领域。该树脂包括以下按照重量份数计的原料：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、无水三氯化铝15-25份、氯乙酰氯10-20份、氯乙酰化树脂5-9份、二乙胺50-60份、四氢呋喃50-60份、NaHCO33-12份。本发明通过Friedel-Crafls反应在交联聚苯乙烯微球上进行氯乙酰化反应引入氯乙酰基，再经胺化得到弱碱性叔胺型阴离子交换树脂。该方法避免了使用氯甲醚等致癌物质，也避免了二次交联及多取代等副反应。
【IPC分类】B01J41/14, C08F8/32, C08J9/28, C08F8/24, C08F212/36, C08F212/08
【公开号】CN105153344
【申请号】CN201510692138
【发明人】曹先军, 王凤德, 赵奕, 崔晓静, 高川, 刘咏梅
【申请人】蓝星（成都）新材料有限公司
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月23日