專(zhuān)利名稱(chēng)：合成離子交換樹(shù)脂大孔白球的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及合成加聚型離子交換樹(shù)脂用大孔白球的方法，是一種在高分子分散劑存在下用水作致孔劑的合成方法。
傳統(tǒng)合成加聚型大孔離子交換樹(shù)脂用大孔白球時(shí)，需加入單體量50～150%的惰性有機(jī)溶劑作致孔劑，聚合反應(yīng)成球后又需采用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒅驴讋┏樘岢鰜?lái)。制成的大孔白球要合成為大孔離子交換樹(shù)脂時(shí)通常又需加入有機(jī)溶脹劑才能進(jìn)行功能基反應(yīng)。整個(gè)工藝復(fù)雜，有機(jī)致孔劑和溶脹劑耗量高，生產(chǎn)成本高，污染也較為嚴(yán)重，且按此工藝方法合成的樹(shù)脂孔徑較小，孔徑分布較寬。當(dāng)用于大分子有機(jī)物分離時(shí)，樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散阻力較大，分離效率和動(dòng)力學(xué)性能較差，樹(shù)脂的使用壽命也較短。
七十年代以后，IsaoHashida(JournalofPolymerSciencePartA-1，PolymerChemistry，1972，NO.10，1975～1986)、何炳林(南開(kāi)大學(xué)學(xué)報(bào)，自然科學(xué)報(bào)，1982，NO.1，79～87)分別提出了以水作致孔劑合成縮聚型離子交換樹(shù)脂。結(jié)果表明，這類(lèi)樹(shù)脂的孔結(jié)構(gòu)和機(jī)械強(qiáng)度均較差。何炳林(高分子通訊，1982，NO.4，278～283，1983，NO.5，351～355)曾研究以聚合物的有機(jī)溶液作致孔劑合成具有特大孔徑的加聚型離子交換樹(shù)脂，但是其工藝更為復(fù)雜，致孔劑的抽提更為困難，生產(chǎn)成本也更高。
關(guān)于用水作致孔劑合成加聚型大孔離子交換樹(shù)脂的研究，目前國(guó)內(nèi)外專(zhuān)利文獻(xiàn)中均未見(jiàn)報(bào)道。
本發(fā)明的任務(wù)是針對(duì)當(dāng)今大孔離子交換樹(shù)脂合成工藝復(fù)雜，有機(jī)溶劑耗量和成本較高，污染嚴(yán)重等缺點(diǎn)，提出一種新的致孔劑體系和與之相適應(yīng)的合成配方，為大分子量有機(jī)物和生化制劑分離領(lǐng)域使用的加聚型大孔離子交換樹(shù)脂的制備提供一種性能良好的基礎(chǔ)原料-大孔白球。
本發(fā)明提供的致孔劑體系是由水(致孔劑)和高分子分散劑(致孔輔助劑)組成，整個(gè)聚合體系的各組份配比(按重量計(jì))如下烯類(lèi)單體(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份交聯(lián)劑(可用二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯)4～20份引發(fā)劑(可用過(guò)氧化二苯甲?；蚺嫉惗‰?0.1～5份高分子分散劑(可用聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、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份致孔劑(水)10～200份惰性有機(jī)溶劑(可用汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類(lèi)化合物)0～100份懸浮劑(可用明膠或聚乙烯醇)2～10份分散介質(zhì)(水)200～500份其中可選擇的配比(按重量計(jì))為烯類(lèi)單體(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份交聯(lián)劑(可用二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯)8或6份引發(fā)劑(可用過(guò)氧化二苯甲?；蚺嫉惗‰?2或2份高分子分散劑(可用聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、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份致孔劑(水)90或100份惰性有機(jī)溶劑(可用汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類(lèi)化合物)10或0份懸浮劑(可用明膠或聚乙烯醇)7或7份分散介質(zhì)(水)300或300份在室溫下，按上述配方稱(chēng)取烯類(lèi)單體、交聯(lián)劑和引發(fā)劑，攪拌溶解;再加入需要量的高分子分散劑，攪拌溶解;然后在攪拌下滴加配方規(guī)定量的水和惰性有機(jī)溶劑，滴加完后繼續(xù)攪拌30分鐘，使之成為穩(wěn)定的乳狀液待用。另按配方配制含懸浮劑的水溶液，并在溫度10～60℃下將上述乳狀液加入，控制攪拌速度，在60～90℃反應(yīng)8小時(shí)，濾出大孔白球并用熱水洗滌，烘干即可作為合成大孔離子交換樹(shù)脂的基礎(chǔ)原料。
用本發(fā)明提供的配方制成的大孔白球的外觀(guān)形狀是一種乳白色不透明球珠，其粒度為0.1～1.2mm，比表面積50～500m2/g，孔容0.5～1.5ml/g，平均孔半徑300～1000埃，堆密度0.3～0.6g/ml，粒度為0.8mm時(shí)的耐壓強(qiáng)度800～1200g。此外由于這種大孔白球內(nèi)部存有既親水又親油的高分子分散劑，使之在其后的功能基反應(yīng)中具有較高的反應(yīng)活性。
本發(fā)明提供的配方的優(yōu)點(diǎn)首先突出地體現(xiàn)在用水這種價(jià)廉的致孔劑，部份或全部取代了傳統(tǒng)工藝所用的有機(jī)溶劑致孔劑;其次，配方合理，可靠、所得大孔白球性能優(yōu)異;再次，用此方法制得的大孔白球在制備離子交換樹(shù)脂時(shí)，可省去致孔劑的抽提和功能基反應(yīng)前用有機(jī)溶脹劑溶脹兩道工序，不僅可提高生產(chǎn)率、降低生產(chǎn)成本，還有克服抽提致孔劑時(shí)所產(chǎn)生的環(huán)境污染。并且在合成大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂時(shí)，可減少濃硫酸用量20～30%;在合成強(qiáng)堿(或弱堿)性陰離子交換樹(shù)脂時(shí)，可減少氯甲醚用量10～20%，但其產(chǎn)品性能還完全能夠達(dá)到用傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品性能。本發(fā)明不管是直接經(jīng)濟(jì)效益還是間接經(jīng)濟(jì)效益都十分顯著。
實(shí)施例一將0.8克聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯溶解于由40毫升苯乙烯、10毫升二乙烯基苯和1克過(guò)氧化二苯甲酰組成的混合單體溶液中;然后進(jìn)行攪拌，并滴加40毫升水和10毫升汽油，滴加完畢后繼續(xù)攪拌30分鐘;將其加入含有3.8克明膠的水溶液150毫升之中，維持連續(xù)攪拌，在60～98℃反應(yīng)8小時(shí);濾出白球并用熱水洗滌，烘干即可。
實(shí)施例二將0.8克聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯溶解于由42毫升苯乙烯、8毫升二乙烯基苯和1克過(guò)氧化二苯甲酰組成的混合單體溶液中;然后進(jìn)行攪拌，并滴加50毫升水，滴加完畢后繼續(xù)攪拌30分鐘;將其加入含有3.8克明膠的水溶液150毫升之中，維持連續(xù)攪拌，在60～98℃反應(yīng)8小時(shí);濾出白球并用熱水洗滌，烘干即可。
權(quán)利要求
1.一種合成加聚型離子交換樹(shù)脂用大孔白球的方法，由烯類(lèi)單體在致乳劑作用下聚合而成，其特征在于是在高分子分散劑的存在下，用水作致乳劑，整個(gè)聚合體系各組份配比(按重量計(jì))如下烯類(lèi)單體 80～96份交聯(lián)劑4～20份引發(fā)劑0.1～5份高分子分散劑 1～10份致孔劑(水)10～200份惰性有機(jī)溶劑 0～100份懸浮劑2～10份分散介質(zhì)(水) 200～500份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各組份可選擇的配比(按重量計(jì))為烯類(lèi)單體 92份交聯(lián)劑 8份引發(fā)劑 2份高分子分散劑 2份致孔劑(水) 90份惰性有機(jī)溶劑 10份懸浮劑 7份分散介質(zhì)(水) 300份
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各組份可選擇的配比(按重量計(jì))為烯類(lèi)單體 94份交聯(lián)劑 6份引發(fā)劑 2份高分子分散劑 2份致孔劑(水) 100份惰性有機(jī)溶劑 0懸浮劑 7份分散介質(zhì)(水) 300份
4.根據(jù)權(quán)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劑為聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇脂。
5.根據(jù)權(quán)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類(lèi)單體為苯乙烯、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.根據(jù)權(quán)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聯(lián)劑為二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯。
7.根據(jù)權(quán)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機(jī)溶劑為汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類(lèi)化合物。
8.根據(jù)權(quán)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發(fā)劑為過(guò)氧化二苯甲?；蚺嫉惗‰?。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的懸浮劑為明膠或聚乙烯醇。
全文摘要
本發(fā)明是在高分子分散劑的存在下，以水部分或全部代替有機(jī)溶劑作致孔劑，用烯類(lèi)單體合成大孔離子交換樹(shù)脂用的大孔白球的方法，該方法合理、可靠、簡(jiǎn)便，可降低有機(jī)溶劑消耗，簡(jiǎn)化生產(chǎn)工序，降低生產(chǎn)成本，減少環(huán)境污染，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。用該方法制取的大孔白球比表面積和孔容較高，平均孔徑較大，反應(yīng)活性高，性能優(yōu)異，可用于制備各種類(lèi)型的大孔離子交換樹(shù)脂。
文檔編號(hào)C08J5/20GK1032017SQ88109739
公開(kāi)日1989年3月29日 申請(qǐng)日期1988年10月27日 優(yōu)先權(quán)日1988年10月27日
發(fā)明者王槐三 申請(qǐng)人:成都科技大學(xué)