[发明专利]一种带正电聚苯乙烯微球及其制备方法和应用

摘要

本发明属高分子聚合物领域，主要涉及一种带正电聚苯乙烯微球及其制备方法和应用。发明采用分散聚合法，以苯乙烯为单体聚合制备聚苯乙烯微球，通过用浓硫酸和浓硝酸配制的混酸硝化，在聚苯乙烯微球的苯环上接上硝基；再在无水乙醇体系中，用硼氢化钠作为还原剂将硝基还原成氨基；然后使氨基和缩水甘油基三甲基氯化铵反应，在氨基上接上正电试剂，将正电荷引入至聚苯乙烯微球表面，通过带电粒子之间的吸引力，使水中低浓度的带负电污染物被吸附到微球表面，再通过高速离心或过滤分离微球，以达到净化处理水的目的。本发明制备的微米级聚苯乙烯微球可以用氢氧化钠洗涤脱附，实现微球的重复利用。

主权项

1.一种带正电聚苯乙烯微球的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)聚苯乙烯微球的制备：将分散剂加入到无水乙醇中，超声分散，搅拌并充保护气体排除反应体系中的空气，升温至70～78℃，然后加入苯乙烯单体以及引发剂，在搅拌速率300～600rpm条件下反应16～24h，将产物离心洗涤、真空烘干，所得产物记作PS微球；(2)硝基聚苯乙烯微球的制备：将步骤(1)制得的PS微球加入到浓硫酸和浓硝酸组成的混酸中，超声分散，在45～65℃条件下搅拌均匀并反应3～6h，将反应后的混合液用去离子水稀释，过滤洗净烘干，所得产物记作PS‑NO2微球；(3)氨基聚苯乙烯微球的制备：将步骤(2)制得的PS‑NO2微球加入到无水乙醇中，超声分散，得到分散液；再另取无水乙醇，将硼氢化钠和硫酸铵溶解到无水乙醇中并倒入分散液中混合反应，自反应开始每隔6～10h补加一次硼氢化钠，在50～70℃下充分搅拌均匀并反应24～48h，反应完毕后加入去离子水稀释，过滤洗净烘干备用，所得产物记作PS‑NH2微球；(4)带正电聚苯乙烯微球的制备：将步骤(3)制得的PS‑NH2微球分散于去离子水中，滴加高氯酸溶液，再加入缩水甘油基三甲基氯化铵，每隔8～10h加一次缩水甘油基三甲基氯化铵，每隔3～4h加一次高氯酸溶液，在80～100℃下搅拌均匀并反应36～48h，再用去离子水离心洗净、烘干。