專利名稱：合成離子交換樹脂大孔白球的方法
技術領域：
本發明涉及合成加聚型離子交換樹脂用大孔白球的方法，是一種在高分子分散劑存在下用水作致孔劑的合成方法。
傳統合成加聚型大孔離子交換樹脂用大孔白球時，需加入單體量50～150%的惰性有機溶劑作致孔劑，聚合反應成球后又需采用適當的方法將致孔劑抽提出來。制成的大孔白球要合成為大孔離子交換樹脂時通常又需加入有機溶脹劑才能進行功能基反應。整個工藝復雜，有機致孔劑和溶脹劑耗量高，生產成本高，污染也較為嚴重，且按此工藝方法合成的樹脂孔徑較小，孔徑分布較寬。當用于大分子有機物分離時，樹脂內部擴散阻力較大，分離效率和動力學性能較差，樹脂的使用壽命也較短。
七十年代以后，IsaoHashida(JournalofPolymerSciencePartA-1，PolymerChemistry，1972，NO.10，1975～1986)、何炳林(南開大學學報，自然科學報，1982，NO.1，79～87)分別提出了以水作致孔劑合成縮聚型離子交換樹脂。結果表明，這類樹脂的孔結構和機械強度均較差。何炳林(高分子通訊，1982，NO.4，278～283，1983，NO.5，351～355)曾研究以聚合物的有機溶液作致孔劑合成具有特大孔徑的加聚型離子交換樹脂，但是其工藝更為復雜，致孔劑的抽提更為困難，生產成本也更高。
關于用水作致孔劑合成加聚型大孔離子交換樹脂的研究，目前國內外專利文獻中均未見報道。
本發明的任務是針對當今大孔離子交換樹脂合成工藝復雜，有機溶劑耗量和成本較高，污染嚴重等缺點，提出一種新的致孔劑體系和與之相適應的合成配方，為大分子量有機物和生化制劑分離領域使用的加聚型大孔離子交換樹脂的制備提供一種性能良好的基礎原料-大孔白球。
本發明提供的致孔劑體系是由水(致孔劑)和高分子分散劑(致孔輔助劑)組成，整個聚合體系的各組份配比(按重量計)如下烯類單體(可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶)80～90份交聯劑(可用二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯)4～20份引發劑(可用過氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈)0.1～5份高分子分散劑(可用聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇脂)1～10份致孔劑(水)10～200份惰性有機溶劑(可用汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類化合物)0～100份懸浮劑(可用明膠或聚乙烯醇)2～10份分散介質(水)200～500份其中可選擇的配比(按重量計)為烯類單體(可用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶)92或94份交聯劑(可用二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯)8或6份引發劑(可用過氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈)2或2份高分子分散劑(可用聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇酯)2或2份致孔劑(水)90或100份惰性有機溶劑(可用汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類化合物)10或0份懸浮劑(可用明膠或聚乙烯醇)7或7份分散介質(水)300或300份在室溫下，按上述配方稱取烯類單體、交聯劑和引發劑，攪拌溶解;再加入需要量的高分子分散劑，攪拌溶解;然后在攪拌下滴加配方規定量的水和惰性有機溶劑，滴加完后繼續攪拌30分鐘，使之成為穩定的乳狀液待用。另按配方配制含懸浮劑的水溶液，并在溫度10～60℃下將上述乳狀液加入，控制攪拌速度，在60～90℃反應8小時，濾出大孔白球并用熱水洗滌，烘干即可作為合成大孔離子交換樹脂的基礎原料。
用本發明提供的配方制成的大孔白球的外觀形狀是一種乳白色不透明球珠，其粒度為0.1～1.2mm，比表面積50～500m2/g，孔容0.5～1.5ml/g，平均孔半徑300～1000埃，堆密度0.3～0.6g/ml，粒度為0.8mm時的耐壓強度800～1200g。此外由于這種大孔白球內部存有既親水又親油的高分子分散劑，使之在其后的功能基反應中具有較高的反應活性。
本發明提供的配方的優點首先突出地體現在用水這種價廉的致孔劑，部份或全部取代了傳統工藝所用的有機溶劑致孔劑;其次，配方合理，可靠、所得大孔白球性能優異;再次，用此方法制得的大孔白球在制備離子交換樹脂時，可省去致孔劑的抽提和功能基反應前用有機溶脹劑溶脹兩道工序，不僅可提高生產率、降低生產成本，還有克服抽提致孔劑時所產生的環境污染。并且在合成大孔強酸性陽離子交換樹脂時，可減少濃硫酸用量20～30%;在合成強堿(或弱堿)性陰離子交換樹脂時，可減少氯甲醚用量10～20%，但其產品性能還完全能夠達到用傳統工藝生產的產品性能。本發明不管是直接經濟效益還是間接經濟效益都十分顯著。
實施例一將0.8克聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯溶解于由40毫升苯乙烯、10毫升二乙烯基苯和1克過氧化二苯甲酰組成的混合單體溶液中;然后進行攪拌，并滴加40毫升水和10毫升汽油，滴加完畢后繼續攪拌30分鐘;將其加入含有3.8克明膠的水溶液150毫升之中，維持連續攪拌，在60～98℃反應8小時;濾出白球并用熱水洗滌，烘干即可。
實施例二將0.8克聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯溶解于由42毫升苯乙烯、8毫升二乙烯基苯和1克過氧化二苯甲酰組成的混合單體溶液中;然后進行攪拌，并滴加50毫升水，滴加完畢后繼續攪拌30分鐘;將其加入含有3.8克明膠的水溶液150毫升之中，維持連續攪拌，在60～98℃反應8小時;濾出白球并用熱水洗滌，烘干即可。
權利要求
1.一種合成加聚型離子交換樹脂用大孔白球的方法，由烯類單體在致乳劑作用下聚合而成，其特征在于是在高分子分散劑的存在下，用水作致乳劑，整個聚合體系各組份配比(按重量計)如下烯類單體 80～96份交聯劑4～20份引發劑0.1～5份高分子分散劑 1～10份致孔劑(水)10～200份惰性有機溶劑 0～100份懸浮劑2～10份分散介質(水) 200～500份。
2.根據權利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各組份可選擇的配比(按重量計)為烯類單體 92份交聯劑 8份引發劑 2份高分子分散劑 2份致孔劑(水) 90份惰性有機溶劑 10份懸浮劑 7份分散介質(水) 300份
3.根據權利要求1所述的合成大孔白球的方法，其特征在于各組份可選擇的配比(按重量計)為烯類單體 94份交聯劑 6份引發劑 2份高分子分散劑 2份致孔劑(水) 100份惰性有機溶劑 0懸浮劑 7份分散介質(水) 300份
4.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的高分子分散劑為聚12-羥基十八酸縮乙二醇酯、山梨醇酐脂肪酸酯或聚氧化乙烯山梨糖醇酐脂肪醇脂。
5.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的烯類單體為苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、醋酸乙烯酯、丙烯腈或乙烯基吡啶。
6.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的交聯劑為二乙烯基苯或雙甲基丙烯酸乙二醇酯。
7.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的惰性有機溶劑為汽油、液體石蠟、甲苯或其他烴類化合物。
8.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的引發劑為過氧化二苯甲酰或偶氮二異丁腈。
9.根據權利要求1、2、3所述的合成大孔白球的方法，其特征在于所用的懸浮劑為明膠或聚乙烯醇。
全文摘要
本發明是在高分子分散劑的存在下，以水部分或全部代替有機溶劑作致孔劑，用烯類單體合成大孔離子交換樹脂用的大孔白球的方法，該方法合理、可靠、簡便，可降低有機溶劑消耗，簡化生產工序，降低生產成本，減少環境污染，經濟效益十分顯著。用該方法制取的大孔白球比表面積和孔容較高，平均孔徑較大，反應活性高，性能優異，可用于制備各種類型的大孔離子交換樹脂。
文檔編號C08J5/20GK1032017SQ88109739
公開日1989年3月29日 申請日期1988年10月27日 優先權日1988年10月27日
發明者王槐三 申請人:成都科技大學