一种改性聚苯乙烯及其生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种改性聚苯乙烯及其生产工艺，属于聚苯乙烯合成技术领域，生产工艺包括如下步骤：第一步

【技术实现步骤摘要】
一种改性聚苯乙烯及其生产工艺


[0001]本专利技术属于聚苯乙烯合成
，具体涉及一种改性聚苯乙烯及其生产工艺
。

技术介绍

[0002]聚苯乙烯材料由于其优异的力学性能，良好的化学稳定性和热稳定性，广泛地应用在废水处理
、
制药
、
分离提纯
、
离子交换以及印记高分子等领域
。
对聚苯乙烯的修饰和改性一直是聚苯乙烯研究的热点
。
在废水处理领域，染料废水具有成分杂多，化学特性稳定
、
不易降解
、
有毒
、
有害
、
具有致癌和致突变的风险等特点，染料普遍使用于塑料
、
造纸
、
纺织
、
服装等行业，如果不加以处理就进入到自然水体中一方面会对生态环境造成很大的威胁，而且影响环境的可持续发展
。
[0003]偶氮染料，指在结构中带有偶氮基团
(
‑
N
＝
N
‑
)
的染料，进入环境水体后难自然降解，甲基橙属于一种具有代表性的阴离子型偶氮染料，经常被用于实验室中的酸碱指示剂
、
纺织行业，其结构中存在偶氮和芳香结构不易降解，常规的生物
、
化学方法处理时间长，设备投资高也容易出现二次污染
。
[0004]授权公告号
CN110128571B
中国专利技术授权专利公开了一种改性聚苯乙烯树脂的制备方法及应用，将磺酰氯聚苯乙烯树脂分散在四氢呋喃中，在缚酸剂和微回流下分别和含氨基蒽醌以及水溶性含端羟基化合物反应，水洗和乙醇洗后得到改性聚苯乙烯树脂，但氨基蒽醌的价格较高
、
具有一定的毒性，而且难以发生生物降解，大量使用对环保不利
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种改性聚苯乙烯及其生产工艺，生产了一种改性聚苯乙烯作为吸附剂，以解决偶氮染料吸附吸附容量低的问题
。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007]一种改性聚苯乙烯的生产工艺，包括如下步骤：
[0008]第一步
、
将马来酸酐加热至全部溶解，加入甲苯混合，然后加入苯乙烯
、
交联剂
、
引发剂和十二烷基硫醇混合，在氮气保护条件下，升温至
75℃
，搅拌反应
24h
，反应结束后，用甲醇析出，得到超支化亲水改性聚合物；
[0009]第二步
、
取超支化亲水改性聚合物和碳酸钾加入
DMF
中，在氮气保护条件下，搅拌分散
6h
，后加入草酰氯，升温回流反应
16
‑
18h
，经过减压浓缩除去
DMF
，经过
60℃
真空干燥至恒重，得到微粉；
[0010]第三步
、
取微粉和配体加入乙腈中混合，在室温条件下反应
5h
，反应结束后，经过过滤
、40℃
真空干燥，得到配体接枝微粉；
[0011]第四步
、
在室温条件下，取配体接枝微粉和甲醇混合，超声分散
10min
，加入还原剂，继续搅拌
10min
，在氮气保护条件下，升温至
40℃
，加入氟硼酸亚铁甲醇溶液，继续搅拌反应
3h
，经过过滤
、
甲醇洗涤，
40℃
真空干燥，得到改性聚苯乙烯
。
[0012]进一步地，第一步中马来酸酐
、
甲苯
、
苯乙烯
、
交联剂
、
引发剂和十二烷基硫醇的用
量比为
2.1
‑
2.2g
：
20
‑
30mL
：4‑
5g
：
0.9
‑
1g
：
0.11
‑
0.12g
：
2.2
‑
2.4g。
[0013]进一步地，第二步中超支化亲水改性聚合物
、
碳酸钾
、DMF
和草酰氯的用量比为1‑
1.2g
：2‑
2.2g
：
50
‑
60mL
：
0.1
‑
0.12mL。
[0014]进一步地，第三步中微粉
、
配体和乙腈的用量比为
4.1
‑
4.2g
：
0.5
‑
0.6g
：
50
‑
60mL。
[0015]进一步地，第四步中配体接枝微粉
、
甲醇
、
还原剂和氟硼酸亚铁甲醇溶液的用量比为
1.8
‑
2g
：
30
‑
40mL
：
0.5
‑
0.6g
：
10
‑
12mL。
[0016]进一步地，所述交联剂为八乙烯基
‑
POSS
，引发剂为偶氮二异丁腈，还原剂为抗坏血酸
。
[0017]进一步地，所述配体为4‑
氨基
‑
1,2,4
三氮唑，2‑
氨乙基咪唑中的一种
。
[0018]一种改性聚苯乙烯由上述生产工艺制备而成
。
[0019]本专利技术的有益效果：
[0020]本专利技术提供了一种改性聚苯乙烯的生产工艺，制备了一种改性聚苯乙烯，应用于偶氮染料吸附领域，并通过工艺调整提高改性聚苯乙烯的吸附容量，作为吸附材料，其多孔结构是关键，本专利技术中的制备过程安全环保，不需要额外加入致孔剂，避免了大量强毒性的原料，弥补了聚苯乙烯树脂制备过程中的不足，也便于工业化生产
。
[0021]本专利技术中的一种改性聚苯乙烯的生产工艺，首先在制备过程中加入了交联剂，以交联剂为支化单体，形成超支化亲水改性聚合物，树状大分子由于其独特的物理性能
、
树状结构和大量活性官能团为吸附染料分子提供了大量位点；然后加入草酰氯进行二次交联，反应后产生的微孔
/
介孔，这些孔道可以吸附并容纳更多的染料分子，并且二次交联后形成的空隙更大，不会造成“堵孔”的情况，并且草酰氯结构中的
‑
C
＝
O
基团与染料分子之间存在
π
‑
π
共轭和静电吸附等相互作用；与后续引入的配体中的
‑
N
＝键协同吸附染料分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种改性聚苯乙烯的生产工艺，其特征在于，包括如下步骤：第一步
、
将马来酸酐加热至全部溶解，加入甲苯混合，然后加入苯乙烯
、
交联剂
、
引发剂和十二烷基硫醇混合，在氮气保护条件下，升温至
75℃
，搅拌反应
24h
，反应结束后，用甲醇析出，得到超支化亲水改性聚合物；第二步
、
取超支化亲水改性聚合物和碳酸钾加入
DMF
中，在氮气保护条件下，搅拌分散
6h
，后加入草酰氯，升温回流反应
16
‑
18h
，经过减压浓缩除去
DMF
，经过
60℃
真空干燥至恒重，得到微粉；第三步
、
取微粉和配体加入乙腈中混合，在室温条件下反应
5h
，反应结束后，经过过滤
、40℃
真空干燥，得到配体接枝微粉；第四步
、
在室温条件下，取配体接枝微粉和甲醇混合，超声分散，加入还原剂，继续搅拌，在氮气保护条件下，升温至
40℃
，加入氟硼酸亚铁甲醇溶液，继续搅拌反应
3h
，经过过滤
、
甲醇洗涤，
40℃
真空干燥，得到改性聚苯乙烯
。2.
根据权利要求1所述的一种改性聚苯乙烯的生产工艺，其特征在于，第一步中马来酸酐
、
甲苯
、
苯乙烯
、
交联剂
、
引发剂和十二烷基硫醇的用量比为
2.1
‑
2.2g
：
20
‑
30mL
：4‑
5g
：
0.9
‑
1g
：
0.11
...

【专利技术属性】
技术研发人员：凡殿才，刘克朝，刘红艳，查永峰，沈豪杰，
申请(专利权)人：安徽昊源化工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：