[发明专利]一种双孔道大孔结构的高强度离子交换树及其脂制备方法

权利要求书

1.一种具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂，其特征在于，该高强度离子交换树脂由重量百分比为83%~92%的苯乙烯系和/或丙烯酸系基体、重量百分比为6%~15%的交联剂和重量百分比为0.2%~2%的引发剂聚合后成聚合体，所述聚合体在聚合过程中，在两种不同致孔剂的作用下形成具有均布大孔道和小孔道的多孔海绵状构造的骨架，所述大孔道的平均孔径为500~1500nm是小孔道平均孔径的2~3倍或以上。

2.如权利要求1所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂，其特征在于，所述聚合体中的单体是具有单个双键的自由基聚合单体，所述自由基聚合单体包括苯乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯腈和醋酸乙烯酯中的一种或其任意组合。

3.如权利要求1所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂，其特征在于，所述交联剂为具有两个或以上双键的自由基聚合单体，所述自由基聚合单体包括二乙烯基苯、三乙烯基苯、甲基丙烯酸二乙二醇酯、三烯丙基异氰酸酯和二烯丙基二乙二醇醚中的一种或其任意组合。

4.如权利要求1所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂，其特征在于，所述引发剂为自由基聚合引发剂包括过氧化物类、偶氮类、二硫化物类、氧化还原类、双官能团和多官能团类、以及大分子类；其中，氧化物类自由基聚合引发剂包括过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酸叔丁酯、过氧化苯甲酸叔戊酯、过氧化二碳酸二异丁酯、过氧化二碳酸二环己酯、过氧化二碳酸二（对叔丁基环己）酯中的一种，或其任意组合；偶氮类自由基聚合引发剂包括偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、偶氮二异戊腈和偶氮二异丁酸甲酯中的一种或其任意组合。

5.一种如权1所述具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下工艺步骤：

S1：将重量百分比为83%~92%的苯乙烯系和/或丙烯酸系基聚合单体、重量百分比为6%~15%的交联剂、单体重量百分比为3%~10%的大孔致孔剂和单体重量百分比为10%~50%的小孔致孔剂混合，并使大孔致孔剂和小孔致孔剂完全溶解后，升温至70~85℃；

S2：向S1步升温后的混合物中加入重量百分比为0.1%~1.0%的氧化物类自由基聚合引发剂和重量百分比为0.1%~1.0%偶氮类自由基聚合引发剂，同时搅拌使其溶解并混合均匀，至此制成油相混合物；

S3：将S2步得到的油相混合物加入到70~85℃，的水相中，然后搅拌并调节搅拌速度以使油滴的大小适中然后在70~85℃下进行保温反应6小时，再升温至95~98℃下进行保温反应3小时；

S4：将S3步得到聚合物经冷却水洗涤并烘干后，筛分出合适粒度的聚合物微球；

S5：再通过蒸馏或提取的方式将致孔剂移出S3步得到的聚合物微球中的大孔致孔剂和小孔致孔剂，再通过酸性或碱性处理既得到双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂。

6.如权利要求5所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂制备方法，其特征在于，所述S1步中的苯乙烯系和/或丙烯酸系基聚合单体如权2所述，所述交联剂如权3所述，所述大孔致孔剂为聚合物类大分子致孔剂包括聚苯乙烯类致孔剂、聚丙烯酸酯类致孔剂、聚丙烯和聚乙烯类致孔剂和聚醚类致孔剂中的一种或其任意组合；所述小孔致孔剂包括固体石蜡、液体石蜡、多种脂肪族和芳香族烷烃、多种脂肪醇和芳香醇中的一种或其任意组合。

7.如权利要求5所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂制备方法，其特征在于，所述S2步中的氧化物类自由基聚合引发剂和偶氮类自由基聚合引发剂如权4所述。

8.如权利要求5所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂制备方法，其特征在于，所述5步中的酸性处理包括用浓硫酸对其进行磺化或水解，然后经稀释、水洗以及碱液转型，得到双孔道大孔结构的强酸或弱酸型阳离子交换树脂。

9.如权利要求5所述的具有双孔道大孔结构的高强度离子交换树脂制备方法，其特征在于，所述5步中的碱性处理包括对所得聚合物微球进行氯甲基化和叔胺化/或季铵化，再经中和、水洗后，得到了大孔型强碱或弱碱型阴离子交换树脂。