一种抗有机物污染离子交换树脂及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种抗有机物污染离子交换树脂及其制备方法和应用，属于提高离子交换树脂性能的技术领域。其通过在离子交换树脂制备过程中，添加相当于树脂质量0.1%～30%的包裹改性剂的无机颗粒，可以使树脂含水率提高3%～30%，从而改善树脂结构，使树脂的再生效率提高0.4%～70%。本方法能够提高离子交换树脂在水处理应用中的抗有机物污染能力，延长离子交换树脂的使用寿命；在水处理应用过程中，该离子交换树脂能够长期稳定地再生使用，除了能够保障水处理效果，也可避免因经常更换树脂带来的繁杂操作和成本压力，是一种简单有效、成本低廉的方法。

主权项

一种制备抗有机物污染离子交换树脂的方法，其步骤为：(1)油相的配制：油相包含单体、交联剂、引发剂，由三种物质混合而成，所述的单体与交联剂的重量比为1:0.02～0.45，单体与引发剂的重量比为1:0.003～0.15；所述的单体为由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯、苯乙烯、对氯苯乙烯、二乙烯苯、硝基苯乙烯、二氯苯乙烯、聚氯甲基苯乙烯、甲基纤维素、羧甲基纤维素、海藻酸钠、壳聚糖及其衍生物中的一种或任意几种的混合物；(2)水相的配制：水相中加入占水相质量比为0.2％～3％的分散剂；水相总质量与油相总质量比值为1:0.4～1；其中，分散剂为聚乙烯醇、明胶、淀粉、甲基纤维素及其衍生物、碳酸钙、磷酸钙、滑石粉、硅藻土、膨润土、食盐、硅酸盐中的一种或任意几种的混合物；(3)无机颗粒的改性：将无机颗粒加入到甲醇溶液中，在20℃～90℃时，以30～250rpm搅拌0.5h～4h；加入改性剂，继续搅拌0.5h～10h；最后，烘干；所述的无机颗粒与甲醇溶液质量比为1:3～10；所述的改性剂与无机颗粒质量比为1:0.05～5；(4)改性后无机颗粒的添加：在油相或水相中，或者在油相与水相混合而成的悬浮聚合体系中，添加相当于单体质量0.1％～30％的改性后的无机颗粒；(5)悬浮聚合：将油相加入到搅拌的水相中，加入过程中搅拌速度为100～1500rpm，温度控制在50～80℃，聚合反应2～8小时；升温至75～95℃，保温1～15小时；冷却后，从悬浮聚合体系分离出树脂，抽提或清洗后晾干；所述的制备过程(1)、(2)、(3)之间可调整顺序，(4)、(5)按照该顺序；所述步骤(3)中的改性剂为γ‑氯丙基三氯硅烷、γ‑氯丙基三甲氧基硅烷、γ‑氯丙基三乙氧基硅烷、γ‑氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ‑氨丙基三乙氧基硅烷、γ‑(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷、γ‑缩水甘油醚基丙基三甲氧基硅烷、γ‑巯丙基三甲氧基硅烷、γ‑巯丙基三乙氧基硅烷、γ‑脲基丙基三乙氧基硅烷、γ‑(2,3环氧丙氧基)丙基三甲氧基硅烷、γ‑(乙二胺基)丙基三甲氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基三甲氧基硅烷、N‑β‑(氨乙基)‑γ‑氨丙基甲基二甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、双‑[3‑(三乙氧基)硅丙基]四硫化物、二乙烯三胺基丙基三甲氧基硅烷、γ‑乙二胺基三乙氧基硅烷、α‑(乙二胺基)甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三乙氧基硅烷、苯胺甲基三甲氧基硅烷、双(3‑三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化碳、环己基甲基二甲氧基硅烷、异丙基三(二辛基焦磷酰氧基)钛酸酯、异丙基三(二辛基磷酰氧基)钛酸酯、异丙基二油酸酰氧基(二辛基磷酰氧基)钛酸酯、单烷氧基不饱和脂肪酸钛酸酯、二(二辛基焦磷酸酰基)乙撑钛酸酯和三乙醇胺的螯合物、焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯、复合磷酸型单烷氧基类钛酸酯、醇胺钛酸酯、二(辛烷基苯酚聚氧乙烯醚)磷酯、四异丙基二(二辛基亚磷酸酰氧基)钛酸酯、聚酯型超分散剂、脂肪醇聚氧乙烯醚、十六烷基三甲基氯化铵中的一种或任意几种；其中，所述的聚酯型超分散剂为英国ICI公司的solsperse系列、美国Dupont公司的Elvacite系列、荷兰Efka公司的超分散剂或德国BYK公司的超分散剂。