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一种磁性胺基修饰超高交联树脂及其制备方法技术

技术编号:8829862 阅读:241 留言:0更新日期:2013-06-21 17:20
本发明专利技术公开了一种磁性胺基修饰超高交联树脂及其制备方法,属于磁性树脂领域。本发明专利技术的磁性胺基修饰超高交联树脂,其骨架由二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成,该树脂的基本结构式如下:???,上述分子式中的基团A为:?、、或。本发明专利技术的树脂及方法较高比例的二乙烯苯通过后交联得到高比表面积且孔道丰富的树脂,基本上以较大的中孔为主,大大缓解了现有胺基修饰超高交联树脂微孔过多造成的孔堵塞现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于磁性树脂领域,更具体地说,公开了一种内部含有磁性颗粒的胺基修饰超高交联树脂及其制备方法。
技术介绍
近年来,树脂吸附剂因其吸附容量高、再生能力强被广泛应用于水处理领域中。澳大利亚Orica公司开发的磁性离子交换树脂MIEX因其吸附速率快、吸附容量高、易分离、操作简单等优点,使得其打破传统非磁性树脂所使用的固定床工艺处理水量小、能耗高的瓶颈,得到了广泛的应用。目前,国内也有学者相应开发了离子交换的磁性树脂材料,如专利公开号CN101708475A、CN101781437A、CN102430433A公开的磁性阴离子交换材料和CN101948554A公开的磁性阳离子交换材料,被广泛用于离子态物质含量较高的印染、城市生活污水生化尾水的深度处理中。但是这些材料都是通过离子交换作用对污染物进行去除,对水体中的离子态物质去除性能较好,而对于分子态的物质去除效率低,因此很难应用于化工、造纸等废水的高效处理。为了解决这一问题,磁性超高交联树脂材料(如专利公开号CN102516679A、CN102049243A公开的磁性树脂材料)被开发出来并进行应用,研究发现,该系列材料能够对中性物质有着非常好的去除能力。但是这种类型的树脂骨架疏水性较强,使用前需用甲醇等进行浸润活化,增加了操作步骤和成本,同时对腐植酸等离子态物质的吸附效果较差。前人的研究发现,在超 高交联树脂上修饰各种离子交换基团,使其既能通过离子交换作用去除水体中的水溶性物质,又能通过吸附作用去除水体中的非极性有机污染物。其中最具代表性的为专利公开号CN1346708A公开的一种具有双重功能的超高交联弱碱阴离子交换树脂的合成方法,该树脂在高浓度难降解有机废水治理与资源化中得到广泛的应用推广。但是,到目前为止,还未有研究开发出能够同时依靠离子交换基团以及高比表面积吸附两大作用的磁性树脂材料。其最重要的原因在于传统的高比表面积亲水性树脂材料合成过程繁琐,如CN1346708A提到的树脂,其制备过程中需要使用氯甲醚进行氯甲基化,该过程在强酸性条件下完成,对磁性粒子有很强的腐蚀作用,难以形成磁性。同时,该以微孔分布为主,多数孔道小于2nm,无法在孔道中形成有效的磁性纳米粒子(7-10nm)。为此,寻找合适的制备路径,得到修饰了离子交换基团的高比表面积磁性树脂,是推广树脂在水污染处理领域应用的一个关键性问题。
技术实现思路
1.专利技术要解决的技术问题针对现有磁性离子交换树脂和磁性超高交联吸附树脂对中性及离子态污染物无法同时去除,以及胺基修饰超高交联树脂合成工艺复杂,微孔过多、难以形成磁性等缺点,本专利技术提供,较高比例的二乙烯苯通过后交联得到高比表面积和孔道丰富的树脂,基本上以较大的中孔为主,大大缓解了现有胺基修饰超高交联树脂微孔过多造成的孔堵塞现象。2.技术方案本专利技术的原理:本专利技术利用高纯度二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯作为单体,与致孔剂和磁性颗粒均匀混合后,进行悬浮聚合。聚合后的磁性聚合物颗粒经过胺化和后交联反应后,制备出磁性胺基修饰超高交联树脂。一种磁性胺基修饰超高交联树脂,其骨架由二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成,该树脂的基本结构式如下:本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磁性胺基修饰超高交联树脂,其特征在于,其骨架由二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成,该树脂的基本结构式如下:????,上述分子式中的基团A为:?、、或??。2013101062655100001dest_path_image002.jpg,2013101062655100001dest_path_image004.jpg,2013101062655100001dest_path_image006.jpg,2013101062655100001dest_path_image008.jpg,2013101062655100001dest_path_image010.jpg

【技术特征摘要】
1.一种磁性胺基修饰超高交联树脂,其特征在于,其骨架由二乙烯苯和甲基丙烯酸缩水甘油酯构成,该树脂的基本结构式如下:2.根据权利要求1所述的一种磁`性胺基修饰超高交联树脂,其特征在于,树脂的比表面积为300 810 m2/g,树脂粒径为5(Γ400 μ m,比饱和磁化强度为2 10 emu/g,交换容量为0.5 3.0 mmol/go3.—种磁性胺基修饰超高交联树脂的制备方法,其步骤为: (a)配备水相,水相中加入占水相的质量百分比为1°/Γ4%的分散剂; (b)配备油相,油相由反应物、致孔剂、引发剂构成,反应物单体由甲基丙烯酸缩水甘油酯和二乙烯苯以质量比1:广1:9混合而成,反应物与致孔剂的质量比为1:广1:3,引发剂占油相的质量百分比为0.25 2% ; (C)向油相中加入粒径为0.f I μπι的磁性颗粒,磁性颗粒占反应物的质量百分比为5 26%,将含有磁性颗粒的油相与水相混合,搅拌速度为200 400 rpm,温度控制在7(T80°C,反应2 8小时后于85 95°C下保温6 12小时; (d)将步骤(C)得到的树脂冷却后用去离子水洗涤滤干,用丙酮在索氏抽提器中抽提8小时,4(T65°C下真空干燥8小时; (e)将步骤(d)得到的树脂用溶剂溶胀0.5 2小时,溶胀后用树脂质量的2 10倍的胺化试剂在4(T70°C下胺化反应8 20小时,冷却后用去离子水洗涤滤干,用丙酮在索氏抽提器中抽提8小时,...

【专利技术属性】
技术研发人员:周庆王梦乔李爱民双陈冬张满成江野立李文涛徐子潇刘笑寒吴柳彦
申请(专利权)人:南京大学
类型:发明
国别省市:

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