离子交换纤维的制造方法及其应用技术

本发明专利技术涉及一种离子交换纤维的制造方法及其应用。由于采用了溶胀剂及聚合时加有自由基保护剂并优化了反应条件，缩短了反应时间，使制取的强酸性、强碱性和弱碱性离子交换纤维，交换容量高达３．０～５．０毫摩尔／克，为工业化提供了有利条件。强碱性或弱碱性离子交换纤维用于吸附、分离硫化氢、二氧化碳吸附器装置简单，操作容易，运转费用少，对环境无污染，无燃烧爆炸危险，纤维使用寿命长。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种离子交换材料的制造及其应用。具体地说是用聚烯烃纤维与苯乙烯接枝聚合，并引入阳离子或阴离子制备强酸性、强碱性、弱碱性离子交换纤维的方法，以及应用离子交换纤维来吸附、分离硫化氢和/或二氧化碳的方法。对于各种气体的分离和清除广泛应用于化学及环保等部门，所用方法除化学反应方法外，利用离子交换法，可以减少物质的消耗，设备简单，操作容易，耗能少，是有效的方法之一。但树脂比表面积小，处理量少，实用性受到限制。为此日本专利特许公报昭49-29074“离子交换纤维的制造方法”提出了利用聚热可塑性纤维，在具有能够引进离子交换基的乙烯单体的一种或两种以及具有两个以上乙烯基的交联系及聚合引发剂混合物或其初聚物中浸泡，使其膨胀，在一定温度下内聚合，并用氯磺酸引入阳离子或氯甲基化后，用三甲胺引入阴离子来制造离子交换纤维，交换容量达1.2～1.7毫克当量/克，为分离、环保行业所需提供了新的材料，但其工艺还应该进一步优化和改进，以提高其交换当量，适应工业化需求，扩展应用范围。对于强碱性、弱碱性离子交换纤维用于气相硫化氢、二氧化碳的净化现在尚无报导，目前对气相硫化氢、二氧化碳的净化大都局限于化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离子交换纤维的制造方法，由聚烯烃纤维在引发剂、交联剂存在下，与烯基苯聚合成离子交换纤维基体，再利用磺化剂，与基体反应生成强酸性离子交换纤维，或者利用阴离子导入剂胺化得到强碱性、弱碱性离子交换纤维，其特征在于先利用溶胀剂浸泡聚烯烃纤维，再浸渍烯基苯和交联剂，聚合反应时加有自由基保护剂，制造弱碱性离子交换纤维时使用伯胺或仲胺做阴离子导入剂，各工艺过程控制条件是：①溶胀：在溶胀剂中加入聚烯烃纤维，在温度０～５０℃下经２～４８小时使纤维溶胀，然后放出溶胀剂；②聚合：在含有 二乙烯基苯０．１～４０％的苯乙烯溶液中加入溶胀的聚烯烃纤维，使纤维完全浸没于液体中，加入苯乙烯溶液重量１～５％的...

【技术特征摘要】
1.一种离子交换纤维的制造方法，由聚烯烃纤维在引发剂、交联剂存在下，与烯基苯聚合成离子交换纤维基体，再利用磺化剂，与基体反应生成强酸性离子交换纤维，或者利用阴离子导入剂胺化得到强碱性、弱碱性离子交换纤维，其特征在于先利用溶胀剂浸泡聚烯烃纤维，再浸渍烯基苯和交联剂，聚合反应时加有自由基保护剂，制造弱碱性离子交换纤维时使用伯胺或仲胺做阴离子导入剂，各工艺过程控制条件是①溶胀在溶胀剂中加入聚烯烃纤维，在温度0～50℃下经2～48小时使纤维溶胀，然后放出溶胀剂；②聚合在含有二乙烯基苯0.1～40％的苯乙烯溶液中加入溶胀的聚烯烃纤维，使纤维完全浸没于液体中，加入苯乙烯溶液重量1～5％的过氧化苯甲酰引发剂，并加入苯乙烯重量1～10％的自由基保护剂，在70～98℃下反应1～20小时，生成做为离子交换纤维基体的聚合物，水洗后，风干；③制取强酸性离子交换纤维将②中所述之基体聚合物先加入磺化剂使基体聚合物完全浸没于磺化剂中磺化，然后水洗、干燥，得到强酸性离子交换纤维；④制取强碱性、弱碱性离子交换纤维在②中所述之基体聚合物中加入浓度为大于50％的氯甲醚，同时加入催化剂，反应完成后，分离出氯甲醚，得到氯甲基化基体；然后加入浓度为10％以上的叔胺溶液，反应制得强碱性离子交换纤维；在氯甲基化基体中加入仲胺或伯胺溶液，使氯甲基化基体完全浸没于胺液中，伯胺或仲胺∶溶剂=4∶0～10，控制反应时间6～48小时，然后分离出仲胺或伯胺溶液，水洗、干燥得弱碱性离子交换纤维。2.如权利要求1所述之离子交换纤维的制造方法，其特征在于所用聚烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：周绍箕，吴政，崔成民，田树盛，聂素双，赵莉，孟朝晖，涂建国，张金忠，徐敏，
申请(专利权)人：中国石油化工总公司，北京服装学院，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]