一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，包括以下步骤：(1)水相的配制；(2)油相的配制；(3)悬浮聚合反应；(4)氯甲基化反应；(5)胺化反应。本发明专利技术具有产品吸附量高，使用寿命长的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及吸附材料的制备方法，特别是一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法。
技术介绍
全氟辛酸是一种具有较低表面张力的、价格昂贵的化合物。它常作为分散剂应用于四氟乙烯(TFE)的聚合和1#、2#氟橡胶的生产,还可用作憎水剂、憎油剂、防泡剂、中间体等,是一种优良的氟表面活性剂,具有广阔的市场应用前景。由于全氟辛酸是电解含氟化合物或调聚四氟乙烯得到的，其价格十分昂贵，因此其费用在聚四氟乙烯(PTFE)生产成本中所占的比例较大。而分散PTFE树脂生产排放的废水中含有低浓度的全氟辛酸铵盐，属生物化学不降解化合物，若就此排放，不但污染环境，而且造成经济损失，所以，回收这些生产废水中的全氟辛酸铵盐，进而制得工业全氟辛酸，对降低生产成本，减少环境污染，具有十分重要的意义。美国Du Pont公司最早采用萃取法及水蒸汽蒸馏法回收全氟辛酸,该法工艺复杂,能耗大。JPK47151233、JPK6125690(日本吴羽化学公司)及BP 1314607(Du Pont公司)提出了用离子交换树脂回收聚偏氟乙烯和分散PTFE废水中全氟辛酸铵盐的方法。CN1465612A公开了一种从分散聚四氟乙烯树脂生产的废液中回收全氟辛酸的方法。该方法包括阴离子交换树脂的选择及再生处理、生产废液的吸附处理、洗提、洗提液的酸化处理及静置分离、精馏提纯，从而得高纯度的精制全氟辛酸产品。所使用阴离子交换树脂为大孔弱碱性丙烯酸系阴离子交换树脂。目前回收全氟辛酸工业上常用的离子交换树脂为聚苯乙烯为基体的阴离子交换树脂和聚丙烯酸为基体的阴离子交换树脂，而当前采用离子交换树脂的实际吸附量仍然偏低，树脂在使用过程中很容易就达到饱和吸附量，需要反复再生、频繁更新，吸收效率低，导致回收全氟辛酸总成本较高。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提供一种产品吸附量高，使用寿命长、效率高、成本低的提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，包括以下步骤：(1)水相的配制按重量份计，将100份纯水、0.5-2份分散剂混合均匀，得到水相，备用；(2)油相的配制按重量份计，将100份苯乙烯、5-30份三烯丙基异氰脲酸酯、0.1-0.5份全氟辛酸烯丙酯、0.1-0.5份全氟正丙基乙烯基醚混合，再加入1-4份引发剂、10-40份致孔剂，搅拌均匀，得到油相，备用；(3)悬浮聚合反应将步骤(1)得到的水相与步骤(2)得到的油相按质量比1：1.4-1.5混合进行反应，所述反应温度为70-110℃，反应时间为10-20h，反应结束后放料，水洗微球至水清澈，烘干后将致孔剂抽提干净，得到中间产品白球；(4)氯甲基化反应将步骤(3)得到的白球浸泡于其重量2-5倍的氯甲醚中，再加入白球重量20-50％的氯化锌，在20-45℃下进行氯甲基化反应，反应时间为15-48h，得到中间产品氯球；(5)胺化反应将步骤(4)得到的氯球溶胀于其重量2-5倍的二甲胺中，于50-100℃反应10-20h，制得提取全氟辛酸用吸附材料。所述的分散剂优选为聚乙烯醇、明胶、羟甲基纤维素中的一种。所述的引发剂优选为过氧化苯甲酰。所述的致孔剂优选为甲基异丁基甲醇。本专利技术在苯乙烯聚合中加入共聚单体全氟正丙基乙烯基醚、全氟辛酸烯丙酯、三烯丙基异氰脲酸酯，生成骨架上带有辛酸酯基团和氟元素的聚合物，再经过氯甲基化，胺化等反应,制得含有胺基和全氟辛酸酯基团的阴离子交换树脂。本专利技术的产品用于提取全氟辛酸，具备吸附量高，使用寿命长等优点。本专利技术中所用的原料均可市售取得，如甲基异丁基甲醇可采用淮安和元化工有限公司生产的产品；三烯丙基异氰脲酸酯可采用烟台恒诺化工科技有限公司生产的产品；
全氟辛酸烯丙酯可采用巨化集团研制的产品；全氟正丙基乙烯基醚可采用郑州阿尔法化工有限公司生产的产品。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1、产品吸附量高，采用全氟辛酸烯丙酯作为共聚单体，在聚合物骨架上引入辛酸酯基团和氟元素，使树脂与全氟辛酸的结合力增强，提高了吸附能力；2、产品使用寿命长，采用全氟正丙基乙烯基醚作为共聚单体，氟元素使树脂骨架耐腐蚀性增强，球体表面受到保护，从而延长了使用寿命，扩大了该树脂的应用范围；3、吸附效率高，成本低，本专利技术的产品吸附能力强，减少了再生和更新频率，延长了生产周期，大大提高了吸附效率，有效降低了吸附成本。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术进行更具体的说明，但本专利技术并不限于所述的实施例。实施例中所用原料均可市售取得，其中部分原料说明如下：甲基异丁基甲醇：淮安和元化工有限公司生产的产品；三烯丙基异氰脲酸酯：烟台恒诺化工科技有限公司生产的产品；全氟辛酸烯丙酯：巨化集团生产的产品；全氟正丙基乙烯基醚：郑州阿尔法化工有限公司生产的产品。实施例1一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)水相的配制按每份1kg计，在200L反应釜内加入100份纯水，1.5份明胶，搅拌均匀得到水相溶液，备用。步骤(2)油相的配制按每份1kg计，将以下比例的油相组分在500L密闭的反应釜中混合，搅拌均匀，得到油相，备用。步骤(3)悬浮聚合反应分别取101.5Kg步骤(1)得到的水相溶液和142.5Kg步骤(2)得到的油相加入密闭的反应釜中，在90℃反应15h，反应结束后放料，水洗微球至水清澈，得到产品白球。步骤(4)氯甲基化反应在500L反应釜中，取100Kg步骤(3)得到的白球浸泡于300Kg的氯甲醚中，再加入30Kg的氯化锌作催化剂，在40℃温度下进行氯甲基化反应，反应24h后，得到氯甲基化低交联大孔聚苯乙烯-二乙烯苯树脂，简称氯球。步骤(5)胺化反应在500L反应釜中加入100Kg步骤(4)得到的氯球,溶胀于300Kg二甲胺中，于80℃搅拌反应15h，反应结束，制得产品，所得产品编号为SX-1。实施例2一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)水相的配制按每份1kg计，在200L反应釜内加入100份纯水，2份羟甲基纤维素，搅拌均匀得到水相溶液，备用。步骤(2)油相的配制按每份1kg计，将以下比例的油相组分在500L密闭的反应釜中混合，搅拌均匀得到油相，备用。步骤(3)悬浮聚合反应分别取102Kg步骤(1)得到的水相溶液和145Kg步骤(2)得到的油相加入密闭的反应釜中，在110℃反应10h，反应结束后放料，水洗微球至水清澈，得到产品白球。步骤(4)氯甲基化反应在500L反应釜中,将100Kg步骤(3)得到的白球浸泡于500Kg的氯甲醚中，加入50Kg的氯化锌作催化剂，在45℃温度下进行氯甲基化反应，反应15h后，得到氯甲基化低交联大孔聚苯乙烯-二乙烯苯树脂，简称氯球。步骤(5)胺化反应在500L反应釜中加入100Kg步骤(4)得到的氯球,溶胀于500Kg二甲胺中，于100℃搅拌反应10h，制得产品，所得产品编号为JH-2。实施例3一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，包括以下步骤：步骤(1)水相的配制按每份1kg计，在200L反应釜内加入100份纯水，0.5份聚乙烯醇，搅拌均匀得到水相溶液，备用。步骤(2)油相的配制按每份1kg计，将以下比例的油相组分在500L密闭的反应釜中混合，搅拌均匀得到油相，备用。步骤(3)悬浮聚合反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)水相的配制按重量份计，将100份纯水、0.5‑2份分散剂混合均匀，得到水相，备用；(2)油相的配制按重量份计，将100份苯乙烯、5‑30份三烯丙基异氰脲酸酯、0.1‑0.5份全氟辛酸烯丙酯、0.1‑0.5份全氟正丙基乙烯基醚混合，再加入1‑4份引发剂、10‑40份致孔剂，搅拌均匀，得到油相，备用；(3)悬浮聚合反应将步骤(1)得到的水相与步骤(2)得到的油相按质量比1：1.4‑1.5混合进行反应，所述反应温度为70‑110℃，反应时间为10‑20h，反应结束后放料，水洗微球至水清澈，烘干后将致孔剂抽提干净，得到中间产品白球；(4)氯甲基化反应将步骤(3)得到的白球浸泡于其重量2‑5倍的氯甲醚中，再加入白球重量20‑50％的氯化锌，在20‑45℃下进行氯甲基化反应，反应时间为15‑48h，得到中间产品氯球；(5)胺化反应将步骤(4)得到的氯球溶胀于其重量2‑5倍的二甲胺中，于50‑100℃反应10‑20h，制得提取全氟辛酸用吸附材料。

【技术特征摘要】
1.一种提取全氟辛酸用吸附材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：(1)水相的配制按重量份计，将100份纯水、0.5-2份分散剂混合均匀，得到水相，备用；(2)油相的配制按重量份计，将100份苯乙烯、5-30份三烯丙基异氰脲酸酯、0.1-0.5份全氟辛酸烯丙酯、0.1-0.5份全氟正丙基乙烯基醚混合，再加入1-4份引发剂、10-40份致孔剂，搅拌均匀，得到油相，备用；(3)悬浮聚合反应将步骤(1)得到的水相与步骤(2)得到的油相按质量比1：1.4-1.5混合进行反应，所述反应温度为70-110℃，反应时间为10-20h，反应结束后放料，水洗微球至水清澈，烘干后将致孔剂抽提干净，得到中间产品白球；(4)氯甲基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金明，
申请(专利权)人：巨化集团技术中心，
类型：发明
国别省市：浙江;33