一种制备强酸性离子交换纤维的方法

摘要

一种制备强酸性离子交换纤维的方法，首先将聚烯烃纤维真空包装，经辐射源预辐射后，在惰性气体保护下，将预辐照后的聚丙烯纤维加入到接枝液中，反应得到聚烯烃纤维接枝共聚物，最后经氯磺酸磺化得到强酸性离子交换纤维，其中接枝液中添加交联剂，保证了磺化后纤维的机械强度良好，且具有较高的交换容量。本发明的方法工艺简单，易于低温条件下制备聚烯烃纤维的共聚物，得到的聚烯烃纤维-苯乙烯共聚物中苯乙烯自聚物含量低(＜2％)，以氯磺酸的二氯乙烷溶液为磺化剂，氯磺酸的使用量少，后处理简单。

主权项

一种制备强酸性离子交换纤维的方法，其特征是包括如下步骤：第一步，预处理：将聚烯烃纤维在有机溶剂中回流抽提3～12小时，真空干燥；工业苯乙烯用2～10％的NaOH溶液洗涤或用过阴离子交换树脂分离柱去除其中的阻构剂；第二步，预辐照：将聚烯烃纤维真空包装进行辐照，辐照剂量为30～60kGy，辐照时间为12～24小时；第三步，接枝液的配制：将第一步处理过的工业苯乙烯溶液加入重量百分比为1～10％的交联剂，然后加到甲醇或乙醇中，配制成苯乙烯重量含量为15～40％的接枝液；聚烯烃纤维和接枝液的重量比为1∶15～30，将其混合后倒入容器内进行反应，通入氮气20～60分钟，加盖密封待用；第四步，接枝反应：在惰性气体保护下，将步骤二中预辐照的聚烯烃纤维去掉真空包装，加入步骤三的反应器中，使接枝液浸没聚烯烃纤维，加热至40～50℃，反应8～24小时，制得接枝纤维；第五步，洗涤处理：将步骤四中的接枝纤维取出，用离心机甩干后，再用甲醇或乙醇浸泡1～5小时，真空抽滤或直接烘干，继续用二氯乙烷抽提除去接枝纤维表面上苯乙烯的自聚物，真空抽滤后烘干；第六步，磺化反应：将含有氯磺酸的二氯乙烷溶液，加入到步骤五得到的接枝纤维中，接枝纤维与含有氯磺酸的二氯乙烷溶液的浴比为20～30，反应液中氯磺酸的摩尔数与接枝纤维中苯乙烯的摩尔数比例为1.5～2.5，反应温度为40～60℃，反应时间为3～8小时，然后用有机溶剂洗涤，最后用水洗涤至中性；所述的聚烯烃纤维为聚丙烯纤维或聚乙烯纤维；所述的有机溶剂为二氯乙烷、甲苯、三氯乙烷、甲醇、乙醇或丙酮；所述的交联剂为二乙烯基苯(DVB)、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)或过氧化三异丙苯(DCP)。