[发明专利]一种耐污染型深度软化螯合树脂的合成方法

摘要

本发明公开了一种耐污染型深度软化螯合树脂的合成方法，包括以下步骤采用苯乙烯单体、二乙烯苯交联剂、致孔剂、引发剂配制成油相；采用水、分散剂和NaCl配制成水相；将油相投入到水相，经升温工艺后降温，出料，洗涤、抽提、烘干、筛分获得到耐污染型深度软化螯合树脂的聚苯乙烯系白球；然后进行氯甲基化反应，转型得到聚苯乙烯系氯球；将聚苯乙烯系氯球用二氯乙烷搅拌膨胀，投N‑羟甲基酞酰亚胺及乙酸酐，并滴加催化剂，再升温、保温、降温，抽干母液、加水、减压蒸馏、清洗后；再投25%液碱，经升温、稳定、水洗、再加入氯乙酸溶液进行螯合反应，升温、保温、水洗、调酸、水洗、调碱、再水洗至中性出料包装，即得耐污染型深度软化螯合树脂。

主权项

一种耐污染型深度软化螯合树脂的合成方法，其特征是：该合成方法包括以下步骤：a)、在油相配制釜中配制好油相，油相由反应物、致孔剂和引发剂组成；将反应物与致孔剂按质量比1：0.5的比例加入到油相配制釜中混合，并按占油相总质量的1%‑1.5%的比例加入引发剂使其充分溶解，然后在油相配制釜中稳定30分钟，形成油相；上述的反应物包括苯乙烯单体和二乙烯苯交联剂；所述的引发剂为过氧化苯甲酰和偶氮二异丁腈中的一种或几种；所述的致孔剂为4‑甲基‑2‑戊醇、液体石蜡、异丁醇、200#汽油、六甲基二硅氧烷和正构油中的一种或几种；苯乙烯单体与二乙烯苯交联剂的质量比为1：0.18‑1：0.22；b)、在聚合釜中配制好水相，水相为含有分散剂和NaCl的水溶液，以水相的总质量计，分散剂的浓度为3wt%，NaCl的浓度为15wt%‑17wt%；将水、分散剂和NaCl投入到聚合釜中，并在搅拌状态下升温至60℃，稳定10分钟，形成水相；所述水相中的分散剂为聚乙烯醇、淀粉、甲基纤维素及其衍生物中的一种或几种；c)、在聚合釜中，将步骤a形成的油相，按水相与苯乙烯单体质量之比3:1‑1:1的比例加入到处于搅拌状态下的水相，进行悬浮聚合形成多相聚合体系，其中加入有少量次甲基蓝，搅拌速度由慢变快，搅拌速率控制为150‑250rpm；添加完后，升温至75℃，保温3小时，树脂骨架基本定型；d)、将聚合釜内升温至85℃，保温2小时；再升温至95℃，保温5小时后；降温，出料，洗涤；抽干游离水，进丙酮进行抽提；抽提至无油，进水洗涤至无丙酮味，出料；烘干、筛分成粒度合宜的投料粒；然后将投料粒进一步烘干经筛分、冷却得到耐污染型深度软化螯合树脂的聚苯乙烯系白球；e)、将经过干燥处理的聚苯乙烯系白球与氯甲醚在100℃‑120℃条件下，按质量比计聚苯乙烯系白球比氯甲醚1：0.5‑1：2的比例均匀混合，进行氯甲基化反应，然后将生成物经过逐步稀释，再用盐酸和氢氧化钠转型，经水洗后，得到聚苯乙烯系氯球；f)、将聚苯乙烯系氯球用二氯乙烷搅拌膨胀1小时，投N‑羟甲基酞酰亚胺及乙酸酐，投毕，开始滴加催化剂，并控制反应放热温度不超过60℃；催化剂滴毕，稳定半小时，再升温到75℃‑80℃，保温12小时；保温完毕，降温，抽干母液；加水，减压蒸馏二氯乙烷，至树脂无气味为止；热水清洗5次以上，到出水无色为准；N‑羟甲基酞酰亚胺的投入量按质量比计为，膨胀后聚苯乙烯系氯球比N‑羟甲基酞酰亚胺为1：2‑1：4，N‑羟甲基酞酰亚胺与乙酸酐的质量比为1:1，其中催化剂为醋酸或硫酸；g)、然后再投25%液碱，缓慢升温到80℃，稳定1小时，关闭放空后；再升温到120℃，稳定2小时后缓慢打开放空，排空压力后关闭放空；再升温到160℃，保温14小时；降温，取样分析若弱碱基≥5.0mmol/g则为合格；合格后，抽干母液，水洗5遍，要求清洗至pH≤10；25%液碱为液碱浓度为25wt%的氢氧化钠溶液；h)、最后再加入预先溶解的氯乙酸溶液进行螯合反应，升温至65‑70℃，保温14小时，期间不断控制反应溶液的pH值，要求在8‑9之间；保温完毕，取样分析，检测铜离子吸附量；合格后，水洗5遍，调酸至pH=1，稳定1小时；水洗至接近中性，再调碱至pH=12，稳定1小时；水洗至中性出料、包装，即得耐污染型深度软化螯合树脂；预先溶解的氯乙酸溶液为氯乙酸和液碱；所述液碱为浓度为20wt%‑30wt%的氢氧化钠溶液，其中液碱和氯乙酸按质量比计为1：1‑1：1.5；所述的耐污染型深度软化螯合树脂的粒径为0.500‑1.000mm；所述的耐污染型深度软化螯合树脂含水量在45%‑55%；质量全交换容量≥5mmol/g；体积全交换容量≥2mmol/ml，铜离子吸附量≥45g/L；湿视密度在0.73‑0.80g/ml；湿真密度在1.150‑1.210g/ml；均一系数≤1.45；渗磨圆球率≥90%；膨胀率H+→Na+≤45%。