论文部分内容阅读
目前阴离子交换树脂在各个领域都得到了广泛的应用。其制备过程由氯甲基化与胺化两个生产阶段组成。然而业界普遍采用的氯甲基化生产过程中,作为原料的氯甲醚或二氯甲醚具有强烈的致癌风险,对车间操作人员的身体健康造成极大的危害,从而影响到这个产业的发展。为解决氯甲醚的污染问题,本文通过使用相对低毒的氯甲醚替代物对传统工艺进行改进,以获得安全环保的生产工艺。本文分别采用氯甲基甲醚、甲缩醛／氯化亚砜、氯甲基乙醚、1,4-二氯甲氧基丁烷(简称BCMB)、氯甲基异戊醚(简称CMIE)作为氯甲基化试剂对交联聚苯乙烯珠粒进行氯甲基化。结果表明氯甲基乙醚体系在氯甲基化效果与环保性方面最佳,可以代替传统的氯甲基化方法。考察了氯甲基乙醚为氯甲基化试剂的氯甲基化体系中,各反应因素对氯甲基化效果的影响,得到了最佳的反应配方及条件。以二氯甲烷为溶胀剂,氯甲基乙醚为氯甲基化试剂,在四氯化锡的催化下,对聚苯乙烯交联微球(简称白球)进行氯甲基化,于18℃条件下反应20h。采用混合熔剂-莫尔滴定法对产物的氯含量进行了测定,得到产物氯含量为22.46%；用红外光谱(FTIR)对氯甲基化聚苯乙烯交联微球(简称氯球)的结构进行表征。胺化后所得的阴树脂的交换容量为3.70mmol/g。采用多聚甲醛,氯化亚砜分别与2种醇类反应,合成了1,4-二氯甲氧基丁烷(简称BCMB)、氯甲基异戊醚(简称CMIE)。采用红外光谱(FTIR)对氯甲基长链烷基醚的结构进行了表征。分别采用原位生成的1,4-二氯甲氧基丁烷(BCMB),原位生成的氯甲基异戊醚(CMIE)为氯甲基化试剂对白球进行了氯甲基化。考察了各体系中各因素对氯甲基化效果的影响,得到最佳反应配方及条件。并用红外光谱(FTIR)对产物的结构进行表征,采用混合熔剂-莫尔滴定法对产物的氯含量进行了测定。结果表明采用原位BCMB体系制得氯球的氯含量为19.57%,胺化后所得的阴树脂的交换容量为3.21mmol/g。采用原位CMIE体系制得氯球的氯含量为18.00%,所得的阴树脂的交换容量为3.03mmol/g。采用三甲胺对氯球进行胺化反应,最终制得阴离子交换树脂。采用用红外光谱(FTIR)对阴离子交换树脂进行结构表征,测定其强碱性基团交换容量。考察了胺化反应中各因素对胺化结果的影响,得到最佳的胺化条件为：胺化阶段最佳配方为m(氯球)：m(二氧六环)：m(三甲胺水溶液)=1：2：4,反应体系pH控制在8,在40℃下反应17h。