一种以酰胺键固载的胍基耐高温强碱树脂的合成方法，步骤是：1）将氯化钠和聚乙烯醇溶解在水中得到水相；2）将单体相、致孔剂和引发剂混合均匀得到油相；3）将水相置于三口瓶中，水浴加热后加入油相，搅拌后加热反应，冷却后将树脂滤出用石油醚抽提，得到聚丙烯酸酯树脂；4）用DMF溶胀后加入乙二胺，搅拌后加热反应，冷却后将树脂滤出用水洗涤后得到胺基树脂；5）用溶剂溶胀后加入单氰胺并用盐酸溶液调节pH，搅拌后加热反应，冷却后将树脂滤出，洗涤干燥后即可制得胍基树脂。本发明专利技术的优点：该合成方法简单易行、成本低廉，制得的胍基树脂结构新颖、热稳定性良好，可用于超纯水的制备、天然物的分离纯化及固体碱催化等领域。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及强碱阴离子交换树脂的合成方法，特别是涉及。
技术介绍
离子交换树脂是一种重要的吸附分离材料，由于其具有较好的机械强度、抗摩擦性能、抗有机物污染性能和再生性能等，理化性能明显优于普通的无机离子交换剂，所以长期以来人们不断的探索合成各种性能优良的离子交换树脂。强碱阴离子交换树脂多以苯乙烯-二乙烯苯共聚球体为骨架，通过氯甲基化和胺化引入季铵基团或其他胺基团制成，品种规格众多，用途广泛，是离子交换树脂的主要品系之一。强碱阴离子交换树脂在传统的锅炉用水的软化、脱盐纯水的制备、废水中重金属离子的清除、混合物分离纯化和相转移催化等领域都发挥着至关重要的作用，参见:何炳林，黄文强.离子交换与吸附树脂.上海:上海科技教育出版社，1995。但是由于季铵基的结构特点，普通的强碱树脂只能在不高于60 C的温度下使用,在高温下极易发生Hoffmann降解而导致强碱功能基的损失,参见:范云鸽，肖国林.离子交换与吸附，2005，(04): 376-384。而在电厂高温凝结水处理、高压锅炉水的深度脱盐、酯化反应和酯水解反应等领域，树脂的耐热程度对使用起着决定性的作用。所以合成一种耐高温的强碱阴离子交换树脂，解决强碱树脂在高温环境下的热稳定性是工业生产和科技发展的迫切需要。Hatchl和Lloyd曾经研制过在苯环和季铵基团之间插入不含β -H的乙基结构的强碱树脂，参见:Hatch M.J. , Lloyd ff.D., J.App1.Polym.Sc1., 1964,8:1659-1666，但是这种结构并没有显著提高树脂的耐温性能。1995年日本专利(Pat.JP0724334)公开的聚苯乙烯树脂结构是苯环与季铵基团间的亚甲基a-C上的H全部被烷基取代。此外还有利用吡啶(Pat.CN200910235073.8)、喹啉(Pat.US4247648)等氮杂环来修饰树脂以期改善强碱阴离子交换树脂在高温下的稳定性。但是由于季铵基团本身结构的限制，难以从根本上提高树脂的耐热性能。专利CN201110109696.8将胍基固载到聚苯乙烯树脂中，利用胍基本身的稳定性，克服了季铵基团在受热时容易发生Hoffmann降解的缺点，一定程度上改善了树脂的耐热性能，但是由于强碱功能基与树脂骨架的连接方式仍然是苄位的C、N连接，很难改变强碱基团在高温下容易受到亲核进攻而整体脱落的情况。聚苯乙烯树脂具有非极性的疏水表面结构，而在诸如天然植物提取物的脱色、混合物的分离纯化等方面，需要使用一些具有弱极性骨架的树脂，显然聚苯乙烯树脂难以满足使用要求，具有弱极性的聚丙烯酸酯树脂显示出了它的优越性。我们以丙烯酸甲酯为聚合单体，合成了弱极性聚丙烯酸酯树脂，利用树脂骨架上酯基与胺基的胺酯交换反应，合成了聚丙烯酸脂骨架的、酰胺键链接的伯胺基树脂，通过伯胺基原位的化学反应转化成胍基，从而得到了具有酰胺链接结构的耐高温胍基强碱阴离子交换树脂。众所周知，酰胺键不仅在酸碱中具有良好的化学稳定性，而且在高温条件下也难以断裂，利用酰胺键来链接强碱基团首先避免了在高温下强碱基团从树脂骨架上整体脱落。其次，胍基不仅具有强碱性而且结构稳定，耐热性能良好，参见:1) Alberto Gobbi,Gemot Frenking.J.Am.Chem.SOC, 1993，115:2362-2372 ;2)高海翔，鲁润华，汪汉卿，有机化学，2001, 21:485-492。因此，本专利技术所合成的强碱阴离子交换树脂突破了传统的季铵基团作为强碱功能基的限制，同时引入了稳定性更好的酰胺链接键，制备的弱极性骨架酰胺键链接的新型胍基强碱阴离子交换树脂具有更好的使用性能和更稳定的热降解性能。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是针对上述存在问题，提供，该方法合成以聚丙烯酸酯为骨架的具有酰胺链接结构的弱极性胍基强喊树脂，提闻了树脂的热稳定性。本专利技术的技术方案: ，步骤如下: 1)在18-25°C温度下，将氯化钠和聚乙烯醇溶解在水中得到水相，水相中氯化钠的质量百分比浓度为4-6%，聚乙烯醇的质量百分比浓度为0.5-1.0% ； 2)将单体相、致孔剂和引发剂混合均匀得到油相，所述单体相由丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯苯组成，其中丙烯酸甲酯质量占单体相质量的70-80%，所述致孔剂为甲苯，甲苯与单体相的质量比为1-2:1，引发剂为偶氮二异丁腈(AIBN)或过氧化苯甲酰(ΒΡ0)，引发剂质量占单体相质量的0.5-1.0% ； 3)将水相置于装有电动搅拌器、球形冷凝管和温度计的三口瓶中，水浴加热至40-50°C，加入上述的油相，以转速为90-120r/min搅拌，待油相分散成直径为0.2-0.7mm的油滴状时，先升温至68·-75°C，保温4-5小时，然后再升温至80-85°C，保温4_6小时，反应结束后冷却至18-25°C，将得到的树脂滤出，在索氏提取器中用沸程为60-90°C的石油醚抽提7-8小时，晾干备用，得到聚丙烯酸酯树脂； 4)将上述聚丙烯酸酯树脂用N，N-二甲基甲酰胺(DMF)溶胀5-8小时，加入乙二胺，18-25°C下搅拌1-2小时，然后升温到110-115°C，反应10-12小时，反应结束后冷却至18-25°C，将树脂滤出，用蒸馏水洗涤至呈中性，晾干，得到呈淡黄色球状颗粒的胺基树脂； 5)将上述胺基树脂用溶剂正丁醇或1，4-二氧六环溶胀5-8小时，加入单氰胺得到反应溶液，用质量百分比浓度为5%的盐酸溶液调节反应溶液的pH为3-4，18-25°C下搅拌1_2小时，升温至95-100°C，回流反应7-9小时，反应结束后冷却至18-25°C，将树脂滤出，洗涤干燥，即可制得以酰胺键固载的胍基耐高温强碱树脂，简称胍基树脂。所述油相与水相的体积比为1:2-4。所述聚丙烯酸酯树脂与N，N-二甲基甲酰胺的质量比为1:2.5-3.5 ;聚丙烯酸酯树脂与乙二胺的质量比为1:4-6。所述胺基树脂与溶剂的质量比为1:2.5-3.5 ;胺基树脂与单氰胺的质量比为1:0.3—0.5 ο该胍基树脂的合成过程如下所示: I)聚丙烯酸酯树脂的合成权利要求1.，其特征在于步骤如下: 1)在18-25°C温度下，将氯化钠和聚乙烯醇溶解在水中得到水相，水相中氯化钠的质量百分比浓度为4-6%，聚乙烯醇的质量百分比浓度为0.5-1.0% ； 2)将单体相、致孔剂和引发剂混合均匀得到油相，所述单体相由丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯苯组成，其中丙烯酸甲酯质量占单体相质量的70-80%，所述致孔剂为甲苯，甲苯与单体相的质量比为1-2:1，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，引发剂质量占单体相质量的 0.5-1.0% ； 3)将水相置于装有电动搅拌器、球形冷凝管和温度计的三口瓶中，水浴加热至40-50°C，加入上述的油相，以转速为90-120r/min搅拌，待油相分散成直径为0.2-0.7mm的油滴状时，先升温至68-75°C，保温4-5小时，然后再升温至80-85°C，保温4_6小时，反应结束后冷却至18-25°C，将得到的树脂滤出，在索氏提取器中用沸程为60-90°C的石油醚抽提7-8小时，晾干备用，得到聚丙烯酸酯树脂； 4)将上述聚丙烯酸酯树脂用N，N-二甲基甲酰胺溶胀5-8小时，加入乙二胺，18-25°C下搅拌1-2小时，然后升温本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种以酰胺键固载的胍基耐高温强碱树脂的合成方法，其特征在于步骤如下：1）在18?25℃温度下，将氯化钠和聚乙烯醇溶解在水中得到水相，水相中氯化钠的质量百分比浓度为4?6%，聚乙烯醇的质量百分比浓度为0.5?1.0%；2）将单体相、致孔剂和引发剂混合均匀得到油相，所述单体相由丙烯酸甲酯和交联剂二乙烯苯组成，其中丙烯酸甲酯质量占单体相质量的70?80%，所述致孔剂为甲苯，甲苯与单体相的质量比为1?2:1，引发剂为偶氮二异丁腈或过氧化苯甲酰，引发剂质量占单体相质量的0.5?1.0%；3）将水相置于装有电动搅拌器、球形冷凝管和温度计的三口瓶中，水浴加热至40?50℃，加入上述的油相，以转速为90?120r/min搅拌，待油相分散成直径为0.2?0.7mm的油滴状时，先升温至68?75℃，保温4?5小时，然后再升温至80?85℃，保温4?6小时，反应结束后冷却至18?25℃，将得到的树脂滤出，在索氏提取器中用沸程为60?90℃的石油醚抽提7?8小时，晾干备用，得到聚丙烯酸酯树脂；4）将上述聚丙烯酸酯树脂用N,N?二甲基甲酰胺溶胀5?8小时，加入乙二胺，18?25℃下搅拌1?2小时，然后升温到110?115℃，反应10?12小时，反应结束后冷却至18?25℃，将树脂滤出，用蒸馏水洗涤至呈中性，晾干，得到呈淡黄色球状颗粒的胺基树脂；5）将上述胺基树脂用溶剂正丁醇或1,4?二氧六环溶胀5?8小时，加入单氰胺得到反应溶液，用质量百分比浓度为5%的盐酸溶液调节反应溶液的pH为3?4，18?25℃下搅拌1?2小时，升温至95?100℃，回流反应7?9小时，反应结束后冷却至18?25℃，将树脂滤出，洗涤干燥，即可制得以酰胺键固载的胍基耐高温强碱树脂，简称胍基树脂。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王春红，侯志爱，李立伟，施荣富，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：
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