含硫代酰胺基树脂及其制备方法和用途技术

本发明专利技术提供了一种含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂，该树脂是由含有双键和氰基的功能单体与含有2个或2个以上的双键的交联剂进行共聚合得到含有氰基的树脂，所得的含有氰基的交联聚合物树脂与含有硫氢根离子的化合物反应得到含有硫代酰胺基的树脂，所得到的含有硫代酰胺基的树脂对汞离子具有很好的吸附作用。本发明专利技术制备的含有硫代酰胺基的树脂具有对汞离子的吸附量高、合成过程简单和成本低的优点。点。

【技术实现步骤摘要】
含硫代酰胺基树脂及其制备方法和用途


[0001]本专利技术涉及吸附汞离子的树脂领域，具体是一种含有硫代酰胺基的树脂作为汞离子的吸附剂。

技术介绍

[0002]随着现代工业的发展，一些有毒有害的物质不可避免地对环境造成污染，如某些工业特别是矿业的生产过程中往往产生大量含有汞离子的废水。汞离子对动植物都具有非常严重的毒副作用，水体中的汞离子可以通过食物链富集于人体中，而富集于人体中的汞离子很难通过代谢排出体外，对人们的身体健康造成累积性的不可逆的伤害，导致神经损伤、运动失调、视力下降、听力减弱、情绪波动、心力衰竭等症状。因此，如何经济有效地处理含汞离子废水是急需解决的问题。
[0003]含汞离子废水处理方法主要有化学沉淀法、电解法和吸附法等方法。化学沉淀法是应用较普遍的一种汞处理方法，该方法适用于汞离子浓度较高的废水的处理，常用的方法有混凝沉淀法和硫化物沉淀法两种。但该方法不适用于汞离子浓度较小废水的处理；电解法为在直流电作用下汞离子在阴极还原成金属汞，从而极低废水中的汞离子的浓度。但该方法对含低浓度汞离子的废水处理效果不佳，而且这种方法能耗很大，投资较高。此外该方法还容易产生汞蒸汽形成二次污染；吸附法处理含汞废水是目前研究最多、应用最广的方法，该方法使低浓度的汞离子通过吸附得到富集，使处理后的水中的汞离子浓度降低到排放标准允许的浓度以下。吸附法适用于含低浓度汞离子废水的处理，特别是当废水中的汞离子浓度较高时可采用化学沉淀法或电解法等处理方法使汞离子浓度降低到较低的浓度，然后再用吸附法进行处理，充分发挥这几种方法的优点，克服其缺点，达到最佳的处理效果。
[0004]吸附法中采用最多的吸附剂是螯合树脂，许多含硫、氮和氧等基团特别是含硫基团可以与汞离子等重金属离子形成稳定的络合物，因此人们研制了许多含有这些基团的螯合树脂，用于吸附汞离子等重金属离子。但文献中报道的含硫基团的螯合树脂往往具有制备过程复杂、或制备成本高、或吸附量低等的缺点，限制了其在含汞离子废水处理中的实际应用。

技术实现思路

[0005]本专利技术正是为了克服上述文献报道的含硫螯合树脂的缺点，提供了一种制备含硫代酰胺基聚合物树脂作为汞离子的吸附剂。所专利技术的硫代酰胺基汞离子吸附剂是由含有氰基的树脂与硫氢根离子反应得到，其反应式可由下式表示：
[0006][0007]含有氰基的树脂由含双键和氰基的功能基单体与含有2个或2个以上双键的交联剂进行常规的悬浮自由基聚合得到，聚合得到的含有氰基的树脂可以是凝胶树脂，也可以是大孔树脂。即如果在聚合过程中不加致孔剂，则得到凝胶型树脂。如果在聚合过程中加入致孔剂，则得到大孔型树脂。致孔剂是不溶于水或微溶于水的、不参与自由基聚合的惰性化合物。
[0008]含双键和氰基的功能基单体包括但不限于丙烯腈、甲基丙烯腈和2
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丁烯腈；含有2个或2个以上双键的交联剂包括但不限于二乙烯基苯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、三聚氰酸三烯丙基酯和异氰脲酸三烯丙基酯等。交联剂可以单独使用，也可以采用2种或2种以上的交联剂以任意比例的混合物作为交联剂使用；致孔剂包括甲苯、乙苯、正己烷、环己烷、庚烷、液体石蜡、溶剂油、丁醇、己醇、环己醇等。致孔剂可以单独使用，也可以采用2种或2种以上的致孔剂以任意比例的混合使用。
[0009]含氰基的树脂与含硫氢根的化合物反应，得到含硫代酰胺基的树脂。所用的含硫氢根的化合物包括硫氢化钠、硫氢化钾和硫氢化铵。该反应可以用水、甲醇、乙醇、二甲基甲酰胺、二甲亚砜等作为溶剂，可以使用单独一种溶剂，也可以采用混合溶剂。反应温度从室温到回流温度之间。得到的交联聚合物树脂的粒径控制在0.05
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1.5mm，优选0.2
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1.2mm。
[0010]本专利技术还进一步提供了将该含硫代酰胺基树脂作为吸附剂的应用，尤其是对水中汞离子的吸附。
[0011]本专利技术的优点和有益效果：
[0012]本专利技术的含硫代酰胺基树脂具有制备工艺简单、成本低和对汞离子吸附量大的优点。
具体实施方式
[0013]下面通过实施例对本专利技术作进一步说明，其目的仅在于更好地理解本专利技术的内容。应当理解，本专利技术的内容不应局限于实施例的范围，本专利技术的保护范围由所附权利要求书的范围确定。
[0014]实施例1
[0015]将34.8g丙烯腈和5.2g二乙烯基苯(含量为63％)混合均匀，加入0.2g偶氮二异丁腈并搅拌使其溶解，称作油相。将1.5g聚乙烯醇(型号为1788)和15g氯化钠溶于300mL去离子水中，称作水相。将油相加入到水相中，开动机械搅拌，调节搅拌速度使油相分散成小油珠，使油珠的直径分布的峰值在约0.4mm，加热使体系的温度到达65℃并保持6小时，然后升温到75℃并保持4小时。停止加热，使体系冷却，过滤收集所得到的树脂，并用热水洗涤树脂多次，晾干，得到的树脂称作白球PCN
‑
1。
[0016]将18g硫氢化钠加入到50mL水中，然后加入10g白球PCN
‑
1，加热回流反应4小时。冷却，过滤，所得树脂用水充分洗涤，得到硫代酰胺基树脂PCNS
‑
1。
[0017]实施例2
[0018]将71.6g丙烯腈、5.2g二乙烯基苯(含量为63％)、3.2g三烯丙基异氰尿酸酯和40g甲苯混合均匀，加入0.4g偶氮二异丁腈并搅拌使其溶解，称作油相。将2.5g聚乙烯醇(型号为1788)和25g氯化钠溶于500mL去离子水中，称作水相。将油相加入到水相中，开动机械搅拌，调节搅拌速度是油相分散成小油珠，使油珠的直径分布的峰值在约0.4mm，加热使体系的温度到达65℃并保持6小时，然后升温到75℃并保持4小时。停止加热，使体系冷却，过滤收集所得到的树脂，并用热水洗涤树脂多次，晾干，用索氏提取器用丙酮提取8小时，晾干，得到的树脂称作白球PCN
‑
2。
[0019]将18g硫氢化钠加入到50mL水中，然后加入10g白球PCN
‑
2，加热回流反应4小时。冷却，过滤，所得树脂用水充分洗涤，得到硫代酰胺基树脂PCNS
‑2‑
1。
[0020]将20g硫氢化钾加入到50mL水中，然后加入10g白球PCN
‑
2，加热回流反应4小时。冷却，过滤，所得树脂用水充分洗涤，得到硫代酰胺基树脂PCNS
‑2‑
2。
[0021]实施例3
[0022]将71.6g丙烯腈、5.2g二乙烯基苯(含量为63％)、3.2g三聚氰酸三烯丙基酯、20g甲苯和20g环己醇混合均匀，加入0.4g偶氮二异丁腈并搅拌使其溶解，称作油相。将2.5g聚乙烯醇(型号为1788)和25g氯化钠溶于500mL去离子水中，称作水相。将油相加入到水相中，开动机械搅拌，调节搅拌速度是油相分散成小油珠，使油珠的直径分布的峰值在约0.4mm，加热使体系的温度到达65℃并保持6小时，然后升温到75℃并保持4小时。停止加热，使体系冷却，过滤收集所得到的树脂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂，所述的交联聚合物树脂的功能基硫代酰胺基可用下列结构式表示：2.根据权利要求1所述的含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂的制备方法，其特征在于：含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂是由含有氰基的交联聚合物树脂与含有硫氢根离子的化合物反应而得到。3.根据权利要求2所述的含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂的制备方法，其特征在于：所述含有氰基的交联聚合物树脂是由含有双键和氰基的功能单体与含有2个或2个以上的双键的交联剂进行共聚合得到。4.根据权利要求2和3所述的含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂的制备方法，其特征在于：所述含有双键和氰基的单体为丙烯腈、甲基丙烯腈、2
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丁烯腈中的一种或两种以上的组合物。5.根据权利要求2和3所述的含有硫代酰胺基的交联聚合物树脂的制备方法，其特征在于：所述的含有2个或2个以上的双键的交联剂为二乙烯基苯、双甲基丙烯酸乙二醇酯...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎虎生，李沂航，张肆硕，
申请(专利权)人：南开沧州渤海新区绿色化工研究有限公司，
类型：发明
国别省市：