制造低钠树脂制造技术

提供了一种对树脂珠(a)的集合进行处理的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供所述树脂珠(a)的集合，其中所述树脂珠(a)包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氯离子缔合；(b)使所述树脂珠(a)的集合与包含一种或多种溶解的(M)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造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。通常希望提供呈氢氧化物形式，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，的此类树脂珠。然而，在开发本专利技术的过程中，已经观察到，通过先前已知的方法制成的呈羟基形式的此类树脂珠的集合通常含有大于100重量ppb、经常大于500重量ppb或甚至大于5000重量ppb的钠。对于树脂珠的一些可能用途，此种钠量是不希望地高的。因此，希望提供一种生产其中钠水平是100重量ppb或更低的树脂珠的集合的方法。在通常的先前已知的制造含有具有季铵基团的乙烯基聚合物的树脂珠的方法中，所述方法生产了其中氯离子的量是季铵基团的90摩尔％或更多的树脂。然而，对于许多应用，具有氯离子抗衡离子的树脂是不希望的，并且因此，历史上已经使所述树脂与一种或多种水溶液接触，所述水溶液中的一种或多种历史上是NaOH的水溶液，以便将Clθ交换为OHθ。例如，历史上，具有氯离子抗衡离子的树脂可以在第一步骤中与NaHCO3或Na2CO3的水溶液接触，并且然后在第二骤步骤中与NaOH的水溶液接触(如例如在US4,025,467中所描述的)。预期与NaHCO3或Na2CO3的水溶液接触将主要将Clθ交换为(HCO3)θ或CO32θ，但有时将还将Clθ交换为阴离子(CO3Na)θ。因此，虽然主要过程是交换阴离子，但也认为树脂获得了一些钠原子。对于另一个实例，具有氯离子抗衡离子的树脂可以与NaOH的水溶液直接接触。预期NaOH的水溶液含有一些碳酸根离子(CO32θ)和/或一些阴离子(CO3Na)θ。预期由于在储存期间发生的溶解的CO2中和，存在CO32θ和/或(CO3Na)θ。另外预期，虽然在具有氯离子抗衡离子的树脂与NaOH的水溶液之间的接触将导致绝大多数Clθ抗衡离子被OHθ替代，但少数Clθ抗衡离子将被(CO3Na)θ替代。因此，在此实例中，情况也是虽然主要过程是交换阴离子，但认为树脂获得了一些钠原子。EP0183158描述了用于将强碱阴离子交换树脂从氯化物形式转化为氢氧化物形式的方法。EP0183158描述的一种方法是两步法。在第一步骤中，使树脂与含有碳酸盐、碳酸氢盐或其混合物的第一溶液接触。在第二步骤中，使树脂与含有氢氧化物的第二溶液接触。EP0183158公开的用于第一溶液或第二溶液的唯一阳离子是钠。希望提供一种用于将强碱阴离子交换树脂从氯化物形式转化为氢氧化物形式的方法，所述方法产生具有非常低钠含量的呈氯化物形式的树脂。以下是本专利技术的陈述。本专利技术的第一方面是一种对树脂珠(a)的集合进行处理的方法，所述方法包括以下步骤(a)提供所述树脂珠(a)的集合，其中所述树脂珠(a)包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氯离子缔合；(b)使所述树脂珠(a)的集合与包含一种或多种溶解的(M)nXp的水溶液(b)接触以形成混合物(b)，其中M是带电荷(+i)的阳离子，所述阳离子不含有金属原子、碱金属原子或碱土金属原子；其中X是带电荷(-j)的阴离子，其中X选自由以下组成的组：碳酸根、碳酸氢根、磷酸二氢根、甲酸根、乙酸根和氨基乙酸根；并且其中(n·i)＝(p·j)；(c)将水和溶解在所述水中的化合物从所述混合物(b)中分离，以形成树脂珠(c)和废液(bw)；(d)使树脂珠(c)与包含溶解的(M3)(OH)p的水溶液(c)接触以形成混合物(d)；其中M3是带电荷(+k)的阳离子，所述阳离子不含有金属原子、碱金属原子或碱土金属原子；并且其中p＝k。以下是附图说明。图1示出展示本专利技术的一个实施例的步骤的流程图。以下是具体实施方式。如本文所用，除非上下文另外清楚地说明，否则以下术语具有指定的定义。如本文所用，“树脂”是“聚合物”的同义词。如本文所用，“聚合物”是由较小化学重复单元的反应产物构成的相对大的分子。聚合物可以具有为直链、支链、星形、环状、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”)或它们可以具有多于一种类型的重复单元(“共聚物”)。共聚物可以具有各种类型的重复单元，这些重复单元随机、按顺序、按嵌段、按其他排列、或者按其任何混合物或组合的方式排列。聚合物具有2,000或更高的重均分子量。可以彼此反应形成聚合物重复单元的分子在本文中称为“单体”。如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族碳-碳双键，所述双键能够参与自由基聚合过程。乙烯基单体具有小于2,000的分子量。乙烯基单体包括，例如，苯乙烯、取代的苯乙烯、二烯、乙烯、乙烯衍生物、及其混合物。乙烯衍生物包括，例如，以下的未取代和取代的形式：乙酸乙烯酯和丙烯酸类单体。“取代的”意指具有至少一个附接的化学基团，例如像烷基、烯基、乙烯基、羟基、烷氧基、羟烷基、羧酸基、磺酸基、季铵基、其他官能团、及其组合。如本文所用，丙烯酸类单体包括丙烯酸、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其中烷基是取代或未取代的烷基酯。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R4和R5各自是有机基团；其中结构(III)中的N与R4和R5各自中的碳原子键合。如本文所用，乙烯基芳族单体是含有一个或多个芳环的乙烯基单体。乙烯基单体被认为是通过乙烯基聚合过程形成聚合物，其中碳-碳双键相互反应形成聚合物链。其中基于聚合物的重量的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。乙烯基芳族聚合物是其中基于聚合物的重量50重量％或更多的聚合单元是一种或多种乙烯基芳族单体的聚合单元的聚合物。已经经受将季铵基团附接至乙烯基芳族聚合物的一种或多种化学反应的乙烯基芳族聚合物在本文中仍然被认为是乙烯基芳族聚合物。丙烯酸类聚合物是其中基于聚合物的重量50重量％或更多的聚合单元是一种或多种丙烯酸类单体的聚合单元的聚合物。已经经受将季铵基团附接至丙烯酸类聚合物的一种或多种化学反应的丙烯酸类聚合物在本文中仍然被认为是丙烯酸类聚合物。如果聚合物链具有足够的分支点以使聚合物不溶于任何溶剂，则在本文中认为树脂是交联的。当在本文中称聚合物不溶于溶剂时，其意味着在25℃下少于0.1克的树脂将溶解在100克溶剂中。水性环境是含有基于液体的重量75重量％或更多的水的液体。阴离子交换树脂是具有共价键合至树脂的阳离子基团的聚合物。与本专利技术有关的阴离子交换树脂上的阳离子基团是季铵基团。季铵基团具有结构(I)：其中指示季铵基团与一些其他有机基团之间的连接部，并且Aθ是阴离子。R1、R2和R3各自是有机基团，所述有机基团含有至少一个碳原子和至少一个氢原子。结构(I)中的氮原子与R1、R2和R3各自中的碳原子键合。树脂珠的集合的特征在于珠的直径。如果珠不是球形的，则所述珠的直径被认为是具有与所述珠相同体积的颗粒的直径。在本文本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对树脂珠(a)的集合进行处理的方法，所述方法包括以下步骤/n(a)提供所述树脂珠(a)的集合，/n其中所述树脂珠(a)包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；/n其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氯离子缔合；/n(b)使所述树脂珠(a)的集合与包含一种或多种溶解的(M)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171025 US 62/5766771.一种对树脂珠(a)的集合进行处理的方法，所述方法包括以下步骤
(a)提供所述树脂珠(a)的集合，
其中所述树脂珠(a)包含一种或多种具有季铵基团的乙烯基聚合物；
其中90摩尔％或更多的所述季铵基团各自与氯离子缔合；
(b)使所述树脂珠(a)的集合与包含一种或多种溶解的(M)nXp的水溶液(b)接触以形成混合物(b)，
其中M是带电荷(+i)的阳离子，所述阳离子不含有金属原子、碱金属原子或碱土金属原子；
其中X是带电荷(-j)的阴离子，其中X选自由以下组成的组：碳酸根、碳酸氢根、磷酸二氢根、甲酸根、乙酸根和氨基乙酸根；
并且其中(n·i)＝(p·j)；
(c)将水和溶解在所述水中的化合物从所述混合物(b)中分离，以形成树脂珠(c)和废液(bw)；
(d)使树脂珠(c)与包含溶解的(M3)(OH)p的水溶液(c)接触以形成混合物(d)
其中M3是带电荷(+k)的阳离子，所述阳离子不含有金属原子、碱金属原子或碱土金属原子；
并且其中p＝k。


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【专利技术属性】
技术研发人员：J·C·罗汉娜，M·H·蒂根，A·K·舒尔茨，
申请(专利权)人：DDP特种电子材料美国公司，DDP特种电子材料美国第八有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US