[发明专利]一种耐高温强酸性离子交换树脂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种耐高温强酸性离子交换树脂，该离子交换树脂共聚物含有式1所示的含有吸电子基团的磺酸化苯乙烯类结构单元、式2所示的磺酸化二乙烯苯类结构单元，

其中，式1中X为吸电子基团。

2.根据权利要求1所述的耐高温强酸性离子交换树脂，其特征在于：

以除去磺酸基外的聚合物骨架的总质量为基准，聚合物骨架中式3所示的苯乙烯类结构单元的含量为20-60wt％，优选为30-50wt％；式4所示的二乙烯苯类结构单元的含量为40-80wt％，优选为50-70wt％；

3.根据权利要求1所述的耐高温强酸性离子交换树脂，其特征在于：

每克所述耐高温强酸性离子交换树脂中磺酸基的含量为10-30mmol，优选为12-20mmol。

4.根据权利要求1所述的耐高温强酸性离子交换树脂，其特征在于：

比表面积为150-600m²·g^-1，优选为300-500m²·g^-1；和/或，

孔体积为0.2-0.8cm³·g^-1；优选为0.3-0.6cm³·g^-1；和/或，

酸量为2-10mmol·g^-1，优选为3-6mmol·g^-1。

5.根据权利要求1所述的耐高温强酸性离子交换树脂，其特征在于：

该离子交换树脂共聚物的数均分子量为1000-1000000，优选为10000-100000。

6.根据权利要求1-5之一所述的耐高温强酸性离子交换树脂，其特征在于：

所述吸电子基团为卤原子、亚硝基和乙酰氧基中的至少一种。

7.一种权利要求1-6中任意一项所述的耐高温强酸性离子交换树脂的制备方法，包括以下步骤：

(1)在引发剂存在的条件下，将二乙烯苯、含有吸电子基团的苯乙烯于含有分散剂和致孔剂的混合液中发生共聚合反应，得到树脂颗粒；

(2)将所述树脂颗粒磺酸化，得到所述耐高温强酸性离子交换树脂。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

所述引发剂为偶氮化合物和/或有机过氧化物，优选为过氧化苯甲酰、过氧化苯乙酰和偶氮二异丁腈中的至少一种；和/或，

所述分散剂为羟乙基纤维素和/或苯乙烯醇；和/或，

所述致孔剂为甲苯、二氯甲烷、二氯乙烷和正庚烷中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

所述共聚合反应的条件包括：温度为70-140℃，优选80-120℃，和/或，时间为5-12h；优选6-8h；和/或，

以质量份计，相对于总质量为100份的二乙烯苯和含有吸电子基团的苯乙烯，引发剂的用量为0.2-5份，优选为0.5-4份；分散剂的用量为2-10份，优选3-6份；致孔剂的用量为4-30份，优选6-10份。

10.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中磺酸化所用的磺酸化试剂为三氧化硫、浓硫酸、氯磺酸和甲基磺酸中的至少一种，优选为浓硫酸；

更优选地，步骤(2)中磺酸化所用的磺酸化试剂为浓硫酸，相对于每克树脂颗粒，浓硫酸的用量为1-8mL，优选3-6mL。

11.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于：

步骤(2)中所述磺酸化的条件包括：温度为30-100℃，优选50-80℃，和/或，时间为5-12h，优选6-10h。