[发明专利]离子交换树脂及用途

权利要求书

1.一种离子交换树脂，具有以下结构通式：

其中，为凝胶型纳米复合树脂基体；

M^-为阴离子；

POSS为笼型倍半硅氧烷单元，其通式为（-SiO_1.5）_m；m为6、8、10或12；

为咪唑阳离子单元；

R为POSS单元与咪唑阳离子单元之间的连接基团，R为亚烷基或亚芳香基；

所述凝胶型纳米复合树脂基体为苯乙烯类单体、共聚单体和纳米材料经原位共聚得到的纳米凝胶型共聚物；所述纳米材料选自多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、C60或C70富勒烯中的至少一种。

2.根据权利要求1所述离子交换树脂，其特征在于，POSS单元在所述离子交换树脂中的含量为5～15重量%。

3.根据权利要求1所述离子交换树脂，其特征在于，M^-选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、乙酸根、甲酸根、草酸氢根、碳酸氢根、氢氧根、亚硫酸氢根、柠檬酸根、亚硫酸根、亚磷酸根、四氟硼酸根、三氟甲磺酸根、磷钨酸根、磷钼酸根、硅钨酸根、硅钼酸根、砷钨酸根、砷钼酸根、锗钨酸根、锗钼酸根、磷钨钒酸根、磷钼钒酸根、对甲苯磺酸根、苯磺酸根、甲烷磺酸根或六氟合磷酸根。

4.根据权利要求1所述离子交换树脂，其特征在于，亚烷基选自亚甲基、亚乙基或亚丙基；亚芳香基选自亚苯基、亚萘基或亚苯甲基。

5.根据权利要求1所述离子交换树脂，其特征在于，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯、α-甲基苯乙烯或4-丁基苯乙烯中的至少一种；

所述共聚单体选自双甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯基苯、二乙烯基苯基甲烷或二乙烯基苯中的至少一种。

6.根据权利要求5所述离子交换树脂，其特征在于，所述苯乙烯类单体选自苯乙烯；所述共聚单体选自二乙烯基苯。

7.根据权利要求1所述离子交换树脂，其特征在于，以重量份数计，苯乙烯类单体的用量为85～95份，共聚单体的用量为2～5份，纳米材料的用量为0.1～3份。

8.权利要求1~7任一所述离子交换树脂用于催化二氧化碳和环氧烷烃加成反应的用途。

9.根据权利要求8所述离子交换树脂的用途，其特征在于，所述加成反应条件包括：反应温度60～180℃，反应压力0.1～10.0兆帕，反应时间1～8小时，离子交换树脂与环氧烷烃的重量比为0.001～1:1。

10.根据权利要求9所述离子交换树脂的用途，其特征在于，所述环氧烷烃具有如下通式：

其中，R₁、R₂、R₃、R₄为氢原子，或具有1-6个碳原子的烷基。

11.根据权利要求9所述离子交换树脂的用途，其特征在于，M^-选自氟离子、氯离子、溴离子、碘离子、乙酸根、甲酸根或草酸氢根。

12.根据权利要求11所述离子交换树脂的用途，其特征在于，M^-为溴离子。