低钠树脂制造技术

本发明专利技术提供一种树脂珠粒的集合，其中所述树脂珠粒包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果所述树脂珠粒的集合中存在阳离子交换树脂，则其以0到0.5重量％的量存在；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氢氧根阴离子结合；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果钠存在，则其按重量计以0‑100ppb的量存在。

Low sodium resin

The invention provides a collection of resin beads, wherein the resin beads comprise one or more vinyl polymers with quaternary ammonium groups, in which, according to the weight of the collection of resin beads, if cation exchange resin exists in the collection of resin beads, it exists in the amount of 0 to 0.5 wt%, of which 90 mol% or more of the Quaternary ammonium groups are separated from hydrogen. Oxygen anion binding; in which, in terms of the weight of the aggregate of resin beads, if sodium exists, it exists in terms of the weight of 0_100 ppb.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】低钠树脂一类有用的产品是含有具有季铵基团的乙烯基聚合物的树脂珠粒。通常期望提供氢氧化物形式的这类树脂珠粒，即其中90摩尔％或更多的季铵基团各自与氢氧根离子缔合的形式。然而，在开发本专利技术的过程中，已经观察到，按树脂珠粒的集合的重量计，这类羟基形式的树脂珠粒的集合通常含有超过500ppb的钠，通常超过5000ppb。对于树脂珠粒的一些可能用途，这类量的钠是不合期望地高。因此，期望提供一种生产树脂珠粒的集合的方法，其中按重量计钠含量为500ppb或更低。US3,385,787描述一种方法，其中阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的混合物(通常按重量计具有约1％或更多的阳离子交换树脂)如下再生。根据US3,385,787，为了使混合物中的阴离子交换树脂再生，将混合物与苛性钠接触，并且然后用水冲洗。然后，根据US3,385,787，为了将混合物中的阳离子交换树脂从钠形式转化为铵形式，使混合物与氢氧化铵水溶液接触。当所述集合不含阳离子交换树脂或含有非常少量的阳离子交换树脂时，期望提供一种适合于从阴离子交换树脂珠粒集合中除去钠的方法。以下是本专利技术的
技术实现思路
。本专利技术的第一方面是树脂珠粒的集合，其中所述树脂珠粒包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中按树脂珠粒的集合的重量计，如果树脂珠粒的集合中存在阳离子交换树脂，则其以0到0.5重量％的量存在；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氢氧根阴离子结合；并且其中按树脂珠粒的集合的重量计，如果存在的钠，则其按重量计以0-100ppb的量存在。本专利技术的第二方面是一种从满载钠的树脂珠粒的集合中除去钠的方法，所述方法包含以下步骤：(a)提供所述满载钠的树脂珠粒的集合，其中所述树脂珠粒包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果所述树脂珠粒的集合中存在阳离子交换树脂，则其以0到0.5重量％的量存在；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氢氧根阴离子结合；其中按满载钠的树脂珠粒的集合的重量计，钠按重量计以超过500ppb的量存在，并且(b)使所述满载钠的树脂珠粒的集合与氢氧化铵水溶液接触以形成混合物(b)。以下为本专利技术的具体实施方式。如本文所用，除非上下文另外明确指示，否则以下术语具有指定定义。如本文所用的“树脂”是“聚合物”的同义词。如本文所用的“聚合物”为由较小化学重复单元的反应产物组成的相对大的分子。聚合物可以具有线性、支化、星形、环形、超支化、交联或其组合的结构；聚合物可以具有单一类型的重复单元(“均聚物”)或其可以具有超过一种类型的重复单元(“共聚物”)。共聚物可以具有无规、依序、嵌段、以其它布置形式或其任何混合或组合布置的各种类型的重复单元。聚合物的重量平均分子量为2,000或更大。可彼此反应以形成聚合物的重复单元的分子在本文中称为“单体”。由此形成的重复单元在本文中称为单体的“聚合单元”。乙烯基单体具有非芳香族碳-碳双键，其能够参与自由基聚合过程。乙烯基单体的分子量小于2,000。乙烯基单体包括例如苯乙烯、被取代的苯乙烯、二烯、乙烯、乙烯衍生物以及其混合物。乙烯衍生物包括例如以下的未被取代和被取代形式：乙酸乙烯酯和丙烯酸单体。“取代的”意指具有至少一个连接的化学基团，例如烷基、烯基、乙烯基、羟基、烷氧基、羟烷基、羧酸基、磺酸基、季铵基团、其它官能基以及其组合。如本文所用，丙烯酸单体包括丙烯酸、甲基丙烯酸、其酯、其酰胺、丙烯腈和甲基丙烯腈。丙烯酸和甲基丙烯酸的酯包括烷基酯，其中烷基是被取代或未被取代的。丙烯酸和甲基丙烯酸的酰胺具有结构(III)其中R6是氢或甲基；其中每个R4和R5是有机基团；其中结构(III)中的N与每个R4和R5中的碳原子键结。如本文中所使用，乙烯基芳香族单体是含有一个或多个芳香族环的乙烯基单体。乙烯基单体被认为通过乙烯基聚合过程形成聚合物，其中碳-碳双键彼此反应形成聚合物链。按聚合物的重量计，90重量％或更多的聚合单元是一种或多种乙烯基单体的聚合单元的聚合物是乙烯基聚合物。乙烯基芳香族聚合物为聚合物，其中按聚合物的重量计，50重量％或更多的聚合单元为一种或多种乙烯基芳香族单体的聚合单元。已经经历一个或多个化学反应以将季铵基团连接到乙烯基芳香族聚合物上的乙烯基芳香族聚合物在本文中仍被认为是乙烯基芳香族聚合物。丙烯酸聚合物为聚合物，其中按聚合物的重量计，50重量％或更多的聚合单元为一种或多种丙烯酸单体的聚合单元。已经经历一个或多个化学反应以将季铵基团连接到丙烯酸聚合物上的丙烯酸聚合物在本文中仍被认为是丙烯酸聚合物。如果聚合物链具有足够的分支点以使聚合物不可溶于任何溶剂，那么认为树脂在这里被交联。当在此说聚合物不可溶于溶剂时，这意味着在25℃下少于0.1克树脂将溶解于100克溶剂中。按液体的重量计，水性环境是含有75重量％或更多水的液体。阴离子交换树脂是具有与树脂共价键结的阳离子基团的聚合物。如果pH值范围在4与11之间，那么化学基团是阳离子的，这样，当所述基团存在于所述pH值范围内的水性环境中时，50％摩尔或更多的基团呈阳离子状态。当阳离子基团呈阳离子状态并且与水性环境接触时，阴离子交换过程是可能的，其中与阳离子基团相邻的阴离子与溶解在水性环境中的阴离子交换位置。阴离子交换树脂上的典型阳离子基团是伯、仲和叔胺基团和季铵基团。阳离子交换树脂是具有与树脂共价键结的阴离子基团的聚合物。如果pH值范围在4与11之间，那么化学基团是阴离子的，这样，当所述基团存在于所述pH值范围中的水性环境中时，50％摩尔或更多的基团呈阴离子状态。当阴离子基团呈阴离子状态并且与水性环境接触时，阳离子交换过程是可能的，其中与阴离子基团相邻的阳离子与溶解在水性环境中的阳离子交换位置。阳离子交换树脂上的典型阴离子基团是磺酸酯基和羧酸酯基。季铵基团具有结构(I)：其中表示季铵基团与一些其它有机基团之间的连接，并且是阴离子。每个R1、R2和R3是含有至少一个碳原子和至少一个氢原子的有机基团。结构(I)中的氮原子与在每个R1、R2和R3中的碳原子键结。树脂珠粒的集合由珠粒的直径表征。如果珠粒不为球形的，那么珠粒的直径被认为是体积与所述珠粒相同的颗粒的直径。颗粒的集合在本文中通过集合的体积平均直径来表征。通过电感耦合等离子体质谱分析(inductivelycoupledplasmamassspectrometry，ICP-MS)测量树脂珠粒集合中存在的钠的量。缩写“ppb”是十亿分之一，并且“ppm”是百万分之一。除非另外说明，否则ppb和ppm在本文中按重量报告。本专利技术的树脂珠粒包含一种或多种乙烯基聚合物。优选的是乙烯基芳香族聚合物和丙烯酸聚合物；更优选的是乙烯基芳香族聚合物。在乙烯基芳香族聚合物中，优选的是包含苯乙烯、被取代的苯乙烯、二乙烯基苯以及其组合的聚合单元的聚合物。优选地，按乙烯基芳香族聚合物的重量计，苯乙烯、被取代的苯乙烯和二乙烯基苯的聚合单元的总量是75重量％或更多；更优选为85重量％或更多；更优选为95重量％或更多；更优选为99重量％或更多。乙烯基聚合物具有季铵基团。当乙烯基聚合物是乙烯基芳香族聚合物时，优选地，季铵基团与芳香族环相邻的碳原子键结。在乙烯基芳香族聚合物中，优选地，乙烯基芳香族聚合物具有一个或多个结构(II)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种树脂珠粒的集合，其中所述树脂珠粒包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果所述树脂珠粒的集合中存在阳离子交换树脂，则其以0到0.5重量％的量存在；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氢氧根阴离子结合；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果钠存在，则其按重量计以0‑100ppb的量存在。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.30 US 62/381203;2017.02.20 US 62/4609541.一种树脂珠粒的集合，其中所述树脂珠粒包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果所述树脂珠粒的集合中存在阳离子交换树脂，则其以0到0.5重量％的量存在；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氢氧根阴离子结合；其中按所述树脂珠粒的集合的重量计，如果钠存在，则其按重量计以0-1...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·罗汉娜，A·K·舒尔茨，
申请(专利权)人：罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US