一种螯合树脂及其制备方法与流程

本发明涉及树脂合成领域，尤其涉及一种螯合树脂及其制备方法。

背景技术：

1、现有的亚甲基胺基羧酸螯合树脂或亚甲基胺基磺酸螯合树脂基本都采用伯胺树脂作为骨架，用氯乙酸经取代反应合成，这类树脂广泛用于湿法冶金行业，特别适用于从稀释和浓缩卤水溶液中吸附碱土和重金属阳离子，具有交换容量高，选择性强等优点。但氯乙酸有腐蚀性、对皮肤和呼吸道刺激、对水生生物毒性极大的缺点，使其在使用和后处理过程较危险；其次，氯乙酸取代反应需要加热环境下才能进行，能耗较高。

2、因此，亟需一种绿色安全、低能耗，且具有高交换容量的螯合树脂及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种螯合树脂及其制备方法。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

3、本发明的第一方面是提供一种螯合树脂的制备方法，步骤包括：将胺基树脂置于溶胀液中进行溶胀处理后，加入丙烯酸、丙烯磺酸、丙烯酸盐、丙烯磺酸盐、丙烯酸酯或丙烯磺酸酯进行加成反应，反应完成后采用洗涤剂进行洗涤处理，即得所述螯合树脂。

4、优选地，所述胺基树脂包括：卞胺树脂、伯胺树脂或仲胺树脂中的至少一种。

5、优选地，所述溶胀液包括：醇类溶液、液态脂肪烃、液态芳香烃、液态卤代烃、酯类溶液、醚类溶液或去离子水中的至少一种。

6、更优选地，所述醇类溶液包括：甲醇溶液、乙醇溶液或正丁醇溶液中的至少一种；所述液态脂肪烃包括：环己烷、辛烷或十二烷中的至少一种；所述液态芳香烃包括：苯或甲苯中的至少一种；所述液态卤代烃包括：氯仿、四氯化碳或氯苯中的至少一种；所述酯类溶液包括：乙酸乙酯溶液、乙酸丁酯溶液或丙烯酸酯溶液中的至少一种；所述醚类溶液包括：乙醚溶液、四氢呋喃溶液或二恶烷溶液中的至少一种。

7、优选地，所述溶胀液与所述胺基树脂的质量比为2-10；所述溶胀处理的时间为2h-12h。

8、优选地，所述加成反应包括：加入所述丙烯酸、所述丙烯磺酸、所述丙烯酸盐或所述丙烯磺酸盐并在10℃-40℃下反应8h-40h。

9、优选地，所述加成反应包括：加入所述丙烯酸酯或所述丙烯磺酸酯并在10℃-40℃下反应8h-40h后，加入氢氧化钠溶液并升温至80℃-100℃反应8h-12h。

10、优选地，所述丙烯酸、所述丙烯磺酸、所述丙烯酸盐或所述丙烯磺酸盐与所述胺基树脂的质量比为0.5-4。

11、优选地，所述洗涤剂包括：甲醇、乙醇或去离子水中的至少一种。

12、本发明的第二方面是提供一种采用如上述制备方法制得的螯合树脂，所述螯合树脂如式i或式ii所示；

13、

14、其中，r选自-h、-(ch2)n、-ch2coom、-ch2ch2coom或-ch2ch2so3m；

15、其中，n选自1-6的整数；

16、其中，m为-h或金属阳离子。

17、本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：

18、本发明采用高交换容量的胺基树脂，与丙烯酸、丙烯磺酸、丙烯酸盐、丙烯磺酸盐、丙烯酸酯或丙烯磺酸酯通过加成反应合成亚甲基胺基羧酸螯合树脂或亚甲基胺基磺酸螯合树脂，该树脂不仅避免使用了毒害性强的反应物氯乙酸，对环境更加友好，且加成反应可在常温下进行，降低了能耗，适用于从稀释和浓缩卤水溶液中吸附多种碱土和重金属阳离子，具有绿色安全、低能耗、高交换容量等优点。

技术特征：

1.一种螯合树脂的制备方法，其特征在于，步骤包括：将胺基树脂置于溶胀液中进行溶胀处理后，加入丙烯酸、丙烯磺酸、丙烯酸盐、丙烯磺酸盐、丙烯酸酯或丙烯磺酸酯进行加成反应，反应完成后采用洗涤剂进行洗涤处理，即得所述螯合树脂。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述胺基树脂包括：卞胺树脂、伯胺树脂或仲胺树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胀液包括：醇类溶液、液态脂肪烃、液态芳香烃、液态卤代烃、酯类溶液、醚类溶液或去离子水中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述醇类溶液包括：甲醇溶液、乙醇溶液或正丁醇溶液中的至少一种；所述液态脂肪烃包括：环己烷、辛烷或十二烷中的至少一种；所述液态芳香烃包括：苯或甲苯中的至少一种；所述液态卤代烃包括：氯仿、四氯化碳或氯苯中的至少一种；所述酯类溶液包括：乙酸乙酯溶液、乙酸丁酯溶液或丙烯酸酯溶液中的至少一种；所述醚类溶液包括：乙醚溶液、四氢呋喃溶液或二恶烷溶液中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述溶胀液与所述胺基树脂的质量比为2-10；所述溶胀处理的时间为2h-12h。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加成反应包括：加入所述丙烯酸、所述丙烯磺酸、所述丙烯酸盐或所述丙烯磺酸盐并在10℃-40℃下反应8h-40h。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加成反应包括：加入所述丙烯酸酯或所述丙烯磺酸酯并在10℃-40℃下反应8h-40h后，加入氢氧化钠溶液并升温至80℃-100℃反应8h-12h。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述丙烯酸、所述丙烯磺酸、所述丙烯酸盐或所述丙烯磺酸盐与所述胺基树脂的质量比为0.5-4。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述洗涤剂包括：甲醇、乙醇或去离子水中的至少一种。

10.一种采用如权利要求1-9任一项所述制备方法制得的螯合树脂，其特征在于，所述螯合树脂如式i或式ii所示；

技术总结
本发明涉及树脂合成领域，提供一种螯合树脂的制备方法，步骤包括：将胺基树脂置于溶胀液中进行溶胀处理后，加入丙烯酸、丙烯磺酸、丙烯酸盐、丙烯磺酸盐、丙烯酸酯或丙烯磺酸酯进行加成反应，反应完成后采用洗涤剂进行洗涤处理，即得螯合树脂；本发明采用高交换容量的胺基树脂，与丙烯酸、丙烯磺酸、丙烯酸盐、丙烯磺酸盐、丙烯酸酯或丙烯磺酸酯通过加成反应合成亚甲基胺基羧酸螯合树脂或亚甲基胺基磺酸螯合树脂，该树脂不仅避免使用了毒害性强的反应物氯乙酸，对环境更加友好，且加成反应可在常温下进行，降低了能耗，适用于从稀释和浓缩卤水溶液中吸附多种碱土和重金属阳离子，具有绿色安全、低能耗、高交换容量等优点。

技术研发人员：沈建华,王黛玉,岳铁强
受保护的技术使用者：荆门争光新材料科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13