专利名称：一种双伯胺基螯合树脂及其制备方法
技术领域：
本发明属于螯合树脂废水处理领域，更具体地说，涉及一种双伯胺基螯合树脂及其制备方法。
背景技术：
胺类螯合树脂是一类氮原子配位的螯合树脂，包括多乙烯胺类树脂、吡啶树脂等。其中多乙烯胺类树脂是研究较为广泛的一类树脂，通过氮上的孤对电子与重金属离子作用，形成稳定的配合物，适用于高效分离回收溶液中的重金属离子，在环境保护、工业废水、湿法冶金等方面具有广泛的应用价值。目前报道的多乙烯胺类螯合树脂对金属离子的吸附容量较大，但对于混合组分中特定离子的吸附选择性不足。文献报道，树脂中多个功能基团可以有效地调节树脂对重金属的吸附性能和吸附选择性顺序[Y.Hamabe, Y.Hirashima, J.1zumi,K.Yamabe, A.Jyoj Properties of a bifunctional chelating resin containingaminomethylphosphonate and sulfonate derived from poly (co-bromobutylstyrene-co-divinylbenzene)beads,Reactive and Functional Polymers, 69(2009)828-835.]，而目前多胺树脂多是通过取代反应或胺解反应制得[A.Barsanescu, R.Buhaceanu, V.Dulman,1.Bunia, V.Neagu, Adsorption of Zn (II)by crosslinked acrylic copolymerswith amine functional groups, J.Appl.Polym.Sc1., 93 (2004) 803-808.] [C.Xiong, C.Yao,Synthesis, characterization and application of triethylenetetraminemodified polystyrene resin in removal of mercury, cadmium and lead from aqueoussolutions, Chem.Eng.J.，155 (2009) 844-850]，由于在反应过程中多乙烯多胺总有一个伯胺基会被胺解反应键合到树脂骨架上，伯胺基数量减少，降低了氨基与金属的配位能力，也削弱了此类树脂对重金属离子的吸附容量和选择性，在一定程度上限制了胺类螯合树脂更大范围的应用。因此通过多功能基团的中间体物质反应，可以保留树脂上的多官能团，最终制得双伯胺基树脂，在进一步提高树脂的吸附容量的同时增强其选择性能，拓展树脂的应用领域。文献检索表明，以氯球为基质，通过多功能基团物质5-氨基间苯二甲酸二甲酯键合二乙烯三胺制备螯合树脂的方法未见报道。
发明内容
1.要解决的技术问题针对现有技术中存在的重金属废水处理时树脂选择性不足的问题，本发明提供了一种双伯胺基螯合树脂及其制备方法，该制备方法制得的螯合树脂具有一定空间结构，且该树脂上带有的双伯胺基团对铜离子具有特殊的吸附选择性。2.技术方案本发明的目的通过以下技术方案实现。
本发明的一种双伯胺基螯合树脂，其结构单元如下:
权利要求
1.一种双伯胺基螯合树脂，其特征在于，其结构单元如下:
2.根据权利要求1所述的一种双伯胺基螯合树脂，其特征在于，其功能基团含量为1.04 1.49mmol/g0
3.一种双伯胺基螯合树脂的制备方法，其步骤为: (a)利用苯乙烯作单体，二乙烯苯作交联剂，利用液蜡、200#溶剂油中的一种或两种混和作致孔剂，用碳酸镁、明胶、聚乙烯醇中的一种或几种混和作分散剂，用过氧化苯甲酰作引发剂，采用悬浮聚合法，制备低交联度大孔苯乙烯一二乙烯苯共聚物，选用蒸汽蒸馏或乙醇、丙酮、工业酒精或低沸点溶剂汽油作溶剂抽提，去除树脂孔道中残留的致孔剂，再经过气流干燥得到低交联大孔聚苯乙烯一二乙烯苯树脂，下简称白球； (b)将白球浸泡于其重量4 7倍的氯甲醚中，加入白球重量的20 50%的氯化锌作催化剂，在25 55°C温度下进行氯甲基化反应，直到氯含量达到10%以上停止反应，滤出树脂球体，用水或乙醇或丙酮洗尽树脂中残余的氯化母液，气流干燥得到氯甲基化低交联大孔聚苯乙烯一二乙烯苯树脂，下简称氯球； (c)步骤(b)后，经索氏抽提器抽提4 8小时，然后加入树脂重量20 40倍的N，N-二甲基甲酰胺作为溶胀剂，加入树脂重量I 5倍的5-氨基间苯二甲酸二甲酯和树脂重量I 3倍的碳酸钾，在50 100°C下搅拌反应，可得淡黄色5-氨基间苯二甲酸二甲酯树月旨; (d)将步骤(c)中得到的树脂洗涤后，加入二乙烯三胺溶液，用量为树脂重量的15 30倍，并在冷凝条件下于105 130°C充分反应10 30h，抽滤并洗涤干燥得双伯胺基螯合树脂。
4.根据权利要求3中所述的一种双伯胺基螯合树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(a)中，制备白球时交联剂用量为单体和交联剂质量总量的4 12%，致孔剂用量为单体重量的40 100%，引发剂占单体、交联剂及致孔剂质量总量的0.5 2%，分散剂用量为单体重量的I 10%，抽提溶剂体积是树脂体积的2 5倍，制得的低交联大孔聚苯乙烯一二乙烯苯树脂的交联度为2 10%。
5.根据权利要求3或4中所述的一种双伯胺基螯合树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(b)中，控制反应时间为5 30h。
6.根据权利要求3中所述的一种双伯胺基螯合树脂的制备方法，其特征在于，所述的步骤(c)中，控制反应时间为5 30h。
全文摘要
本发明公开了一种双伯胺基螯合树脂及其制备方法，属于螯合树脂废水处理领域。本发明的一种双伯胺基螯合树脂，其结构单元如下。本发明的螯合树脂具有一定空间结构，且该树脂上带有的双伯胺基团对铜离子具有特殊的吸附选择性。
文档编号C08F8/32GK103073667SQ201310028758
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月25日 优先权日2013年1月25日
发明者刘福强, 高洁, 徐超, 朱长青, 陈达, 陶学文, 李兰娟, 李爱民 申请人:南京大学