[发明专利]苯乙烯系树脂的新结构产品、制备方法及其用途

说明书

技术领域

本发明涉及苯乙烯系树脂，特别是包括苯乙烯-二乙烯苯、苯乙烯阴离子交换树脂的改性产品，该产品的制备方法及其应用。

背景技术

现有技术中苯乙烯系树脂，包括苯乙烯-二乙烯苯，苯乙烯阴离子交换树脂等作为吸附剂和离子交换剂，已得到广泛的应用。

使用金属化合物例如FeCl₃作为苯乙烯系树脂后交联反应的催化剂已经是常规技术。然而，迄今为止现有技术中所有对苯乙烯系树脂进行功能性改性或者修饰，都没有涉及到对树脂的碳链骨架的构成物质或元素进行改进，也没有关于催化剂在参与后交联反应之后进入树脂结构内的报道。在现有技术的报道中，在后交联反应后，通常使用洗涤溶剂将后交联反应催化剂彻底除去。

在医用树脂吸附剂应用领域，现代医学已经对“致病因子”有系统的研究成果。而采用血液净化疗法从人体外周血中清除“致病因子”是一种简便有效的途径。以清除“致病因子”为目的，研制新结构吸附剂物质已经提到日程上。

在生命科学研究中，缺少一种简便有效的活体动态取样技术手段，以从生物活体血液中动态提取活性分子物质样品。

发明内容

本发明的目的是提出对苯乙烯系树脂的新结构产品、制备方法及其用途的技术方案。通过改变苯乙烯系树脂，包括：苯乙烯-二乙烯苯树脂，以及苯乙烯系大孔型阴离子交换树脂和凝胶型阴离子交换树脂的物质结构，使之具有更为适合用作血液净化吸附剂的新功能，可用于活体血液净化和从活体血液中动态取样。

本发明包括三部分内容：

首先是：苯乙烯系树脂的新结构产品，即改性苯乙烯-二乙烯苯大孔吸附树脂，及其制备方法。

该新结构产品是在网状结构的苯乙烯-二乙烯苯树脂骨架的碳链上嵌入金属元素X，其结构式为C-X-C；其中C为碳元素，X元素可以是具有正二价或以上的金属元素。

实施例之一：

嵌入的金属元素X是三价铁元素或者三价铝元素，其结构式为C-Fe-C或者C-Al-C；其中铁Fe或者铝Al的第三价位是活性位点Y；根据元素的活波性强弱，Y位点依次可以是元素F(氟)、或者元素Cl(氯)、或者元素Br(溴)、或者I(碘)；在存在OH-(氢氧根)时，也可以是OH-；或者是具有对位价态的功能团。

实施例之二：

嵌入的金属元素X也可以是二价锌元素；或者所述的金属元素X是二价铜元素。

二价锌元素或者二价铜元素没有Y位点。

该苯乙烯系树脂的新结构产品的制备方法：是在骨架中嵌入金属元素X的改性苯乙烯-二乙烯苯大孔吸附树脂的制备方法；具体是，在苯乙烯-二乙烯苯大孔吸附树脂后交联反应过程中，采用二氯乙烷或者液态醇类做溶胀剂，采用金属元素X化合物溶液作为催化剂；在充分溶胀的条件下，加温使树脂升温至溶胀剂的沸点，再加入催化剂溶液继续升温至催化剂溶液的沸点，再加入NaOH；溶液骤然升温数十度，使充分溶胀的树脂在超过溶胀液及催化剂沸点数十度温度而激烈沸腾的条件下，催化剂加入反应，在反应过程中几乎就在瞬间使催化剂中金属元素X的粒子嵌入到树脂骨架的碳链中；催化剂的加入量与嵌入碳链中金属元素X的量有关，不受嵌入反应的限制。

实施例之三：

在苯乙烯-二乙烯苯大孔吸附树脂后交联反应过程中，采用二氯乙烷或者液态醇做树脂溶胀剂，采用金属元素X化合物溶液作为催化剂；

第一步：将大孔树脂放入溶胀剂中浸泡，使其充分溶胀；树脂与溶胀剂加入量之比为树脂质量比溶胀剂体积、即Kg/L，其比例可以在1∶3到1∶30之间选择；浸泡时间可以在12小时到120小时之间选择；

第二步：将经过充分浸泡的树脂滤掉游离的溶胀液，加入反应器中，再加入1/2浸泡过的树脂体积的新溶胀液，搅拌均匀后升温至溶胀液沸点，加入催化剂使温度保持在溶胀剂沸点，继续搅拌，保持两小时；

第三步：再次加入催化剂使温度升高，继续搅拌；当温度升高至催化剂沸点时，停止加入；

第四步：继续搅拌，同时保持温度，时间约两小时，而后加入氢氧化钠(NaOH)，反应物温度骤然升高，至温度升高到高出催化剂沸点25-35℃时停止加入氢氧化钠，加入水冷却，并将反应物质从反应容器底部放出，继续冷却；

第五步：将反应后的树脂冲洗干净。

上述后交联反应过程中，采用三氯化铁溶剂或者三氯化铝溶剂作为催化剂；所述的金属元素X是金属元素铁，或者是金属元素铝。采用三氯化铁催化剂所制得的树脂骨架中嵌入铁元素，树脂为红色或者暗红色；在氢氧化钠过量的情况下，树脂也会是黑色。