[发明专利]一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法

说明书

本发明提供一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法，所用醛基化试剂为对氯苯甲醛，首先利用二氯甲烷溶胀树脂微球，之后依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇洗滤数次，最后真空干燥至恒重；用二硫化碳将预处理过的聚苯乙烯树脂微球溶胀后，冰水浴下加入对氯苯甲醛，待苯甲醛完全溶解后向体系内加入溴化铝作为催化剂，反应结束后抽滤，分别以四氢呋喃、稀盐酸和超纯水洗滤数次，得到表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。本发明解决了现有醛基化聚苯乙烯树脂合成工艺繁琐、成本高、反应过程不易控制等问题。

【技术领域】

本发明涉及一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球及其制备方法。

【背景技术】

聚苯乙烯树脂微球是以苯乙烯为主料、二乙烯苯为交联剂制备的聚合物，是吸附树脂的主要骨架材料。在苯乙烯和二乙烯苯进行悬浮共聚时加入沉淀剂、惰性有机溶剂或线性高聚物等致孔剂，聚合结束后，将致孔剂取出来，得到多孔性聚苯乙烯树脂微球。聚苯乙烯类交联吸附树脂具有强度高、溶胀性能好、比表面积大、对热和化学物质稳定及再生容易和价格低等特点，且可以利用苯环的高活性引入各种功能性基团，非常适合制备具有高选择性和高吸附性的树脂微球，已经被广泛应用到多种物质的吸附。

聚苯乙烯树脂微球的功能化通常是在制备聚苯乙烯树脂微球母体的过程中加入功能性单体或低聚物同时完成，获得的改性微球其功能基团通常是分布在微球的内部和表面，表面的功能性基团偏少，在应用过程中对功能基的利用率较低，且生产成本高。傅克反应的中心理论是含有卤素原子的试剂在路易斯酸的作用下络合生成碳正离子，再由碳正离子进攻苯环进行反应。虽然对氯苯甲醛本身含有苯环，不过在醛基的钝化作用下，醛基苯环和溴化铝仍然生成了碳正离子，该碳正离子进攻聚苯乙烯树脂微球表面的苯环使微球表面富含醛基。

目前改性聚苯乙烯树脂微球的手段主要是先进行氯甲基化，然后利用微球表面的氯甲基活性进行下一步反应，反应过程繁琐不易控制。醛基作为酰基中比较特殊的存在，既可以进行氧化反应又可以进行还原反应，且具有较高的反应活性使其可以进行其他反应。本发明将醛基接枝到聚苯乙烯树脂微球表面，树脂微球即可作为反应基底，在微球表面发生氧化/还原反应和缩合反应等。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供了一种表面富含醛基的大粒径聚苯乙烯树脂微球制备方法，解决了现有制备方法工艺繁琐、制备过程不易控制、成本高等问题。

本发明是这样实现的：

一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球制备方法，所述方法包括以下步骤：步骤1、未改性的聚苯乙烯树脂微球预处理：首先采用二氯甲烷溶胀聚苯乙烯树脂微球5-20小时后，依次用四氢呋喃、超纯水、无水乙醇和甲醇各洗滤数次，最后20-40℃真空干燥至恒重；

步骤2、聚苯乙烯树脂的醛基化：取步骤1处理过的聚苯乙烯树脂在二硫化碳溶液中溶胀5-12小时后，在冰水浴条件下加入对氯苯甲醛，待对氯苯甲醛完全溶解后加入溴化铝，在冰水浴中保持1-3小时，冰水浴结束后放置于25-40℃气浴摇床反应一定时间；通过抽滤结束反应，分别以四氢呋喃、稀盐酸、超纯水洗滤数次，在20-40℃真空干燥至恒重得到醛基化聚苯乙烯树脂微球。

进一步的，所述步骤1中采用的聚苯乙烯树脂微球为粒径在300-500微米的大粒径聚苯乙烯树脂微球。

进一步的，所述步骤2各反应物的重量份如下：聚苯乙烯树脂微球为1份，二硫化碳为150-250份，对氯苯甲醛为5-20份，溴化铝为1-10份。

进一步的，所述步骤2中在40℃气浴摇床反应时间为3-15小时。

进一步地，所述一种表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球的制备方法制备得到的表面富含醛基的聚苯乙烯树脂微球。

本发明具有以下优点：