[发明专利]一种高稳定性含氢键亲水性大孔吸附树脂及处理双氧水尾气废气的方法

说明书

本发明公开了一种高稳定性含氢键亲水性大孔吸附树脂及处理双氧水尾气废气的方法，该树脂采用悬浮聚合法合交联度为6％～10％的苯乙烯/二乙烯基苯/丙烯酸甲酯大孔树脂球，经过氯甲基化得到氯球，再与酚类化合物进行付氏交联反应，得到含氢键亲水性大孔吸附树脂。该树脂用于处理双氧水尾气废气，回收双氧水尾气废气中的二甲苯，回收效果显著，极大降低了废气中二甲苯的含量并达到国家VOC排放标准，既提高了废气的利用率，又减少了排污。

技术领域

本发明属于高分子分离材料技术领域，具体涉及到一种既有亲水性，又有较高的稳定性及高耐压强度的大孔吸附树脂，以及采用该大孔吸附树脂处理双氧水尾气废气的方法。

背景技术

大孔吸附树脂是上世纪六七十年代发展起来的高分子分离材料，作为一种人工合成材料，与传统材料如活性炭相比，具有吸附容量大、易解析、强度高、使用寿命长的特点。几十年来，对吸附树脂的研究已取得了很大的成就。吸附树脂在应用上也逐渐扩展到更多的领域。在对吸附树脂的研究中，如何提高吸附的选择性一直是人们不懈追求的目标。现已初步探明，吸附的机理主要是通过疏水吸附、离域π电子吸附及氢键吸附，且吸附机理越单一，吸附选择性越高。由于氢键在自然界中广泛存在，人们对氢键吸附已进行了一系列的研究，并在实际中得到了一些应用。

李家政等(离子交换与吸附，2001，17(6)：561-566.)提出，通常将氢键吸附树脂按照氢键给体受体的性质分为三类，即给体型、受体型和混合型三类。常见的给体型氢键吸附树脂有：聚对羟基苯乙烯、聚多羟基苯乙烯、磺化的PS-DVB；受体型氢键吸附树脂有：聚丙烯酸酯类、聚酰胺类、聚对硝基苯乙烯类；混合型的氢键吸附树脂有：聚酰胺类、脲醛缩聚物、聚乙烯醇-明胶复合树脂、聚酰胺-硅胶复合树脂等。

目前双氧水尾气处理方法为两级碳纤维吸附处理，吸附后可回收部分重芳烃二甲苯，但由于国家对VOCs提标，使其处理后尾气不能达标排放，一般在2000mg/Nm³。

发明内容

本发明的目的是提供一种既有亲水性，又有较高的稳定性及高耐压强度的含氢键亲水性大孔吸附树脂，以及采用该大孔吸附树脂处理双氧水尾气废气的方法。

针对上述目的，本发明所采用的含氢键亲水性大孔吸附树脂是将采用悬浮聚合法合成的苯乙烯/二乙烯基苯/丙烯酸甲酯大孔树脂球与氯甲醚进行氯甲基化反应后，所得氯球再与酚类化合物进行付氏交联反应，即得含氢键亲水性大孔吸附树脂。

上述含氢键亲水性大孔吸附树脂的具体合成步骤如下：

1、合成苯乙烯/二乙烯基苯/丙烯酸甲酯大孔树脂球

将硫酸镁、明胶、次甲基蓝溶解于水中，配制成水相，所得水相中明胶的质量浓度为0.5％～2％、硫酸镁的质量浓度为0.4％～1％，亚甲基蓝的浓度为0.01％～0.05％。将聚合单体和致孔剂混匀后作为油相，其中聚合单体为苯乙烯、二乙烯基苯及丙烯酸甲酯，其中纯二乙烯基苯占6wt.％～10wt.％，丙烯酸甲酯占2wt.％～5wt.％，其余为苯乙烯；致孔剂为汽油和液腊体积比为1:5～3:5的混合物，致孔剂的加入量为聚合单体质量的50％～100％。

将水相加入反应釜中，加热至55℃，然后加入油相，水相和油相的体积比为3～4:1，搅拌使油相分散至水相中，控制粒径为0.3～1.0，升温至70～80℃，反应3～5h，继续升温至90℃，反应3～5h，再次升温至95℃反应3～5h，停止反应，冷却。将冷却后的树脂球出料后，用90℃以上热水洗，用5～10倍树脂体积甲缩醛提取后，洗涤、水煮，80～90℃干燥10h以上，得到苯乙烯/二乙烯基苯/丙烯酸甲酯大孔树脂球。

2、氯甲基化反应制备氯球