[发明专利]一种用于提高硫脲醛树脂稳定性的方法

说明书

本发明涉及一种用于提高硫脲醛树脂稳定性的方法；在硫脲醛树脂在80℃下反应达到反应终点后，调节pH为中性，然后将反应温度调节到30℃—40℃之间，添加稳定剂，全部溶解后冷却降温，出料；稳定剂组分包括：醇类物质，缓冲剂和水。稳定剂组份的含量为：醇类物质5‑50份，pH缓冲剂5‑30份，水300‑700份。含醇羟基的醇类物质不显酸性，加入到pH＝7的硫脲醛树脂不会硫脲醛树脂的性质，而且也不会与硫脲醛树脂进行化学反应，只是通过羟基这个极性基团之间的排斥力来保证硫脲醛单体分子不在常温下进一步发生缩聚反应。目前，还没有研究将其应用在新型硫脲醛树脂中提高水溶性硫脲醛树脂的稳定性。

技术领域

本发明属于重金属污染环境治理领域，尤其涉及一种用于提高硫脲醛树脂稳定性的方法。

背景技术

含硫脲基团的硫脲醛树脂对重金属，诸如镉、铅、铬等具有较强的吸附作用，因此被广泛应用于重金属污染环境的治理领域。而现存在的含硫脲基团的硫脲醛树脂，作为一种的重金属处理剂，既可以充分发挥该类树脂成本低、合成工艺简单的优势，又可以扩大这类树脂的应用范围，因此具有非常广阔的应用前景。

硫脲醛树脂的合成过程主要包括两个反应阶段：第一阶段为加成反应，称之为羟甲基化反应。第二阶段为缩聚反应阶段，称之为亚甲基化反应。硫脲醛树脂的合成工艺为：将甲醛和硫脲以摩尔比为2.5～2.8:1的比例混合，在60℃，pH＝7.8～8.0的条件下反应30min；加热至80℃，将pH调节至4.0～4.5，继续反应至终点；将pH调至中性，停止加热，冷却至室温。具体的实验步骤及反应条件见郭宇鹏专利“一种低甲醛含量的水溶性硫脲醛重金属捕集剂的制备方法”(CN201510808974.7)。羟甲基化学反应：

亚甲基化学反应：

含硫脲官能团的高分子是一种优秀的稳定化药剂，其对重金属离子具有非常好的螯合能力。

从以上公式得知，甲醛与硫脲形成一羟甲基硫脲将会与氨基上活性较强的氢原子迅速地自发进行缩聚反应，使得羟甲基含量急剧下降，生成不溶于水的粉末。由上述分析可知在常温条件下，硫脲醛单体分子还会进一步进行缩聚反应。目前所合成的硫脲醛树脂在常温条件下保存一周左右，硫脲醛树脂会有白色絮状物出现，并且影响了硫脲醛树脂对重金属的螯合能力，使硫脲醛树脂的有效性大大降低。从而对硫脲醛树脂产品的性能产生影响。此时需要进一步解决硫脲醛树脂的稳定性问题。

发明内容

本发明是在硫脲醛树脂合成工艺的基础上，进一步提高硫脲醛树脂的稳定性，保证该产品的有效性。在常温条件下，硫脲醛单体分子还会进一步进行缩聚反应，造成所合成的硫脲醛树脂在常温条件下保存时，硫脲醛树脂会有白色絮状物出现，对硫脲醛树脂的稳定性造成影响。此时需要进一步解决硫脲醛树脂的稳定性问题。

当硫脲醛单体分子之间存在大量的相似基团时，由于分子间的排斥力，使得硫脲醛分子单体不能进一步聚合，从而能够维持硫脲醛树脂的稳定性。因此需要在硫脲醛树脂中添加含有较多亲水性基团既不与硫脲醛树脂进行反应又不会对环境造成破坏的有机物。羟基与水有某些相似的性质，是一种常见的极性基团。羟基主要分为醇羟基、酚羟基等。在有机物中醇羟基不体现出酸性，酚羟基和羧羟基体现出弱酸性。由于硫脲醛树脂产品最终pH为中性，所以含有酚羟基和羧羟基的有机物不适合用于提高硫脲醛树脂的稳定性，并且酚羟基对环境有一定的毒害作用，综上，本发明采用含有醇羟基的有机物适合提高硫脲醛树脂的稳定性。

本发明的目的在于：在硫脲醛树脂在80℃下反应达到反应终点后，调节pH为中性，降温至30℃—40℃，加入稳定剂，从而在不影响硫脲醛树脂性能的基础上，提高硫脲醛树脂的稳定性。