一種聚苯硫醚基螯合纖維的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種聚苯硫醚基螯合纖維的制備方法。其過程：(1)PPS纖維的氯甲基化；(2)PPS纖維接入親水性懸臂；(3)親水性懸臂的苯磺酰酯化；(4)在親水性懸臂上接入螯合基團。本發(fā)明制得的PPS基螯合纖維，接入的親水性懸臂有利于對金屬離子吸附量的提高。本發(fā)明所用的聚苯硫醚纖維，具與現(xiàn)有技術(shù)中的PP-ST-DVB纖維，PPS纖維制備過程簡單，成本較低。接入親水性懸臂，一方面由于其親水性使得螯合基團與金屬離子更容易接觸另一方面懸臂的柔順性更有利于吸附基團與吸附質(zhì)的螯合，從而提高吸附量。吸附再生性能優(yōu)異。
【專利說明】一種聚苯硫醚基螯合纖維的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的技術(shù)方案涉及高分子材料，具體涉及一種聚苯硫醚(PPS)基螯合纖維的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]螯合纖維是繼離子交換樹脂、離子交換纖維發(fā)展起來的一種新型高性能吸附材料。由于其特殊的官能團結(jié)構(gòu)，優(yōu)越的物理、化學(xué)性能，其未來的發(fā)展前景極其可觀。尤其是是在吸附選擇性方面，可研究的空間領(lǐng)域非常廣大，具有可行性研究價值。按合成方法螯合纖維可以分為兩大類:一是將天然或者合成纖維通過接枝、官能團的化學(xué)轉(zhuǎn)變等方法進行改性得到螯合纖維。二是將具有螯合功能或是轉(zhuǎn)化為螯合基團的單體或聚合物進行共聚或是共混，再通過紡絲而得到螯合纖維。
[0003]近年來，接枝基材的種類不斷增多，為螯合纖維的發(fā)展指引了新的方向。姜玉等(姜玉，龐浩，廖兵.甘蔗渣基離子吸附劑的研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2009，29(2): 90?94)將丙烯腈接枝到制糖工業(yè)的廢棄物甘蔗洛，經(jīng)偕胺肟化制備出的離子吸附材料，極大地降低了生產(chǎn)成本；高學(xué)超等(高學(xué)超，高保嬌.接枝型偕胺肟樹脂/S12功能復(fù)合微粒的制備[J].應(yīng)用化學(xué)，2010, 27(3):313?317)將丙烯腈接枝聚合于微米級硅膠表面，將聚偕胺肟的強螯合特性與硅膠微粒的高比表面、優(yōu)良的機械強度與熱穩(wěn)定性結(jié)合于一體。若使用交聯(lián)劑進行化學(xué)修飾，使功能大分子得以交聯(lián)，還可制得多配位基螯合材料。涂椿滟等(涂椿滟，陳權(quán)，楊其武，等.多配位基螯合纖維對Ag+的吸附性能研究[J].合成纖維工業(yè)，2009，32(2):27?30)將聚(N-乙烯基甲酰胺/丙烯腈)纖維與二乙烯三胺交聯(lián)反應(yīng)，使纖維結(jié)構(gòu)中存在高密度的螯合基(如胺基、偕胺肟基、酰胺基、脒基、羧基)，制備出一種新型的多配位基螯合纖維，對金屬離子有強的結(jié)合作用，打破了以往只能制備出含單一螯合基團纖維的局限。
[0004]CN 103306133 A“PPS基N-甲基咪唑強堿型離子交換纖維的制備方法”通過制備的氯甲基化聚苯硫醚纖維和N-甲基咪唑反應(yīng)得到新型的強堿離子交換纖維；CN 102051811A “聚苯硫醚基強堿離子交換纖維的制備方法”以聚苯硫醚纖維為基體，經(jīng)過氯甲基化和季胺化，得到了一種季胺型的離子交換纖維材料；CN 102277730 A“聚苯硫醚基強酸離子交換纖維的制備方法”經(jīng)過氯甲基化和磺化，得到了一種強酸型的離子交換纖維材料。
[0005]離子交換纖維材料的缺點就是不具選擇性，而螯合吸附纖維具有很好地選擇性。一般情況下，吸附過程都是在水溶液中進行的。本發(fā)明中利用化學(xué)反應(yīng)在PPS纖維和螯合基團之間接入親水性懸臂，一方面大大增加了纖維的親水性，另一方面懸臂的柔順性更有利于吸附基團與吸附質(zhì)的螯合。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供了一種聚苯硫醚(PPS)基螯合纖維的制備方法，即利用化學(xué)反應(yīng)在PPS纖維上接入帶有親水性懸臂的螯合基團，制備得到具有螯合作用的聚苯硫醚螯合纖維。
[0007]本發(fā)明解決該技術(shù)問題的方案是:PPS基螯合纖維的制備工藝過程包括以下步驟:
[0008](I)PPS纖維的氯甲基化
[0009]以PPS纖維為基本材料，稱取PPS纖維置于水熱釜中，然后將溶有催化劑的氯甲基化試劑溶液注入到水熱釜中，10?70°C下反應(yīng)5?50小時，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，將氯甲基化試劑除去，然后真空干燥，將無水乙醇除去，即得氯甲基化的PPS纖維；
[0010]其中質(zhì)量比為PPS纖維:催化劑:氯甲基化試劑=1: (0.01?I): (10?20)；[0011 ] (2) PPS纖維接入親水性懸臂
[0012]將步驟(I)中得到的氯甲基化的PPS纖維浸泡在除水后的二氧六環(huán)中進行溶脹，惰性氣體保護下，快速加入NaH，攪拌，將接入的親水性懸臂以速率0.1?0.5mL/min滴加完畢；然后將反應(yīng)混合物升溫至60?100°C，反應(yīng)5?48h后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，將產(chǎn)物分別用甲醇、水進行洗滌，然后轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，然后真空干燥，即得接入親水性懸臂的PPS纖維；
[0013]其中質(zhì)量比為PPS纖維:NaH = 1:0.5?2，摩爾比為NaH:親水性懸臂=1:2?50 ；
[0014](3)親水懸臂的苯磺酰酯化
[0015]將步驟(2)中制備得到的接有親水性懸臂的PPS纖維浸沒在吡啶中進行溶脹，在冰水浴中，滴加苯磺酰氯，滴加完畢后，25°C下反應(yīng)5?48h。將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，除去苯磺酰氯和吡啶，然后真空干燥，即得苯磺酰酯化的PPS纖維；
[0016]其中質(zhì)量配比為接有親水性鏈段的PPS纖維:苯磺酰氯=I?200:1 ;
[0017](4)在親水懸臂上接入螯合基團
[0018]將苯磺酰酯化的PPS纖維與無水碳酸鉀、DMF和具有螯合作用的功能基團混合均勻，50?200°C下反應(yīng)10?60小時。產(chǎn)品用DMF洗后，再轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，除去DMF，然后真空干燥，將無水乙醇除去，即得PPS基螯合纖維；其中質(zhì)量比為苯磺酰酯化的PPS纖維:無水碳酸鉀:DMF:螯合基團=1:1?30:100?400:1?50 ；
[0019]如上所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(I)中的氯甲基化試劑是氯甲基醚，雙氯甲醚，氯甲基烷基醚，催化劑是ZnCl2、SnCl4, FeCl3、A1C13、CuCl2中的其中一種。
[0020]如上所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(2)中所述親水性懸臂是一縮二乙二醇(DEG)或二縮三乙二醇(TEG)，惰性氣體是氮氣或氬氣。
[0021]如上所述PPS基螯合纖維，其特征為上述步驟(4)中的具有螯合作用的功能基團為
[0022]噻唑類:如2-氨基-5-甲硫基_1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-乙基_1，3，4-噻二唑、2-巰基苯并噻唑、2-氨基苯并噻唑、氨基噻唑；
[0023]吡啶類:如2-氨基吡啶、3-氨基吡啶、4-氨基吡啶、2-氨基甲基吡啶、2，6_ 二氨基批唆、3-氨甲基卩比唳；
[0024]偶氮類:如4-氨基偶氮苯、4-氨基-2，3- 二甲基偶氮苯、3- 二甲基偶氮苯；
[0025]其他的還有水楊酰肼、2-巰基苯并咪唑、4-氨基三氮唑、苯并硫脲、8-氨基喹啉和5-氨基鄰菲羅林。
[0026]本發(fā)明的有益效果是:
[0027]1.本發(fā)明所用的聚苯硫醚纖維，具與現(xiàn)有技術(shù)中的PP-ST-DVB纖維，PPS纖維制備過程簡單，成本較低。
[0028]2.本發(fā)明接入親水性懸臂，一方面由于其親水性使得螯合基團與金屬離子更容易接觸另一方面懸臂的柔順性更有利于吸附基團與吸附質(zhì)的螯合，從而提高吸附量。
[0029]3.本發(fā)明制備的PPS基螯合纖維吸附量較大，吸附再生性能良好。通過5次循環(huán)使用，吸附量基本保持一致，表明纖維的吸附再生性能優(yōu)異。

【具體實施方式】
[0030]下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步的描述。
[0031]實施例1
[0032]2-巰基苯并噻唑功能化的PPS纖維的制備方法:
[0033](I)PPS纖維的氯甲基化
[0034]稱取PPS纖維7.0g置于水熱釜中，然后將7.0g氯化鋅和70.0g氯甲醚的混合溶液注入到水熱釜中，10°C下反應(yīng)50小時，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)品用無水乙醇抽提12小時，80°C下真空干燥，即得氯甲基化的PPS纖維。
[0035](2) PPS纖維上接入親水性懸臂(DEG)
[0036]將6.Sg氯甲基化的PPS纖維浸泡在干燥處理過的二氧六環(huán)中進行溶脹，氬氣保護下，快速加入3.4g(0.14mol)NaH，緩慢攪拌，將0.28mol DEG以速率0.lmL/min滴加完畢。然后將反應(yīng)混合物緩慢升溫至60 V反應(yīng)48小時后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，將產(chǎn)物分別用甲醇、水進行洗滌，然后轉(zhuǎn)至索氏提取器中用無水乙醇抽提12h，50°C下真空干燥48小時，即得接入親水性懸臂的PPS纖維；
[0037](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化
[0038]將步驟(2)中6.2g接有親水性懸臂的PPS纖維在吡啶中溶脹后裝入容器中，冰水浴下冷卻至(TC后，加入6.2g苯磺酰氯，25°C下反應(yīng)5小時，產(chǎn)品用水洗，再轉(zhuǎn)至索氏提取器中用無水乙醇抽提24小時，80°C下真空干燥，即得苯磺酰酯化的PPS纖維；
[0039](4)在親水性懸臂上接入螯合基團
[0040]將5.9g苯磺酰酯化的PPS纖維與5.9g無水碳酸鉀、590g DMF和5.9g 2_巰基苯并噻唑混合均勻，50°C下反應(yīng)60小時。產(chǎn)品用DMF洗后，再轉(zhuǎn)至索氏提取器中用無水乙醇抽提12小時，80°C下真空干燥，即得巰基功能化的PPS基螯合纖維。
[0041]吸附過程:取250mg步驟(6)中制得的吸附材料置于帶有攪拌的容器中，再加入25mL 濃度均為 0.lmol/L 的 Ag+、Pt2+、Ru ( IV )、Pb2+、Ni+、Hg2+、Cu2+ 的金屬離子溶液和 475mLpH =2.0的緩沖液，室溫下(25°C)攪拌24h，靜置2h后過濾取出吸附材料，保留濾液。用滴定法測定吸附后的金屬離子濃度，Hg2+的為3.23mmol/L，其它金屬離子濃度與吸附前相比變化不大，根據(jù)吸附前后金屬離子濃度的變化，依照下式計算吸附量:
[0042]Q=(CrC2)XV/m
[0043]式中，Q—吸附量(mmol/g) A1—吸附前金屬離子濃度(mmol/L) ;C2—.吸附后金屬離子濃度(mmol/L) ；V一熔液的體積(L) ；m一吸附材料的干重(g)。
[0044]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Hg2+的吸附量為3.55mmol/g。
[0045]脫附過程:將吸附金屬離子后的纖維材料加入帶有攪拌的容器中，再加入500mL0.lmol/L的HClO4溶液，室溫下脫附24h后過濾出吸附材料，真空干燥。
[0046]重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Hg2+的吸附量依次為3.54,3.52,3.52,3.51mmol/g,表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0047]實施例2
[0048]3-氨甲基吡啶功能化的PPS纖維的制備方法:
[0049](I)PPS纖維的氯甲基化
[0050]稱取PPS纖維6.5g置于水熱釜中，然后將0.065g SnCl2和130g雙氯甲醚的混合溶液注入到水熱釜中，70°C下反應(yīng)5小時，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(1)，即得氯甲基化的PPS纖維。
[0051](2) PPS纖維接入親水性懸臂(DEG)
[0052]將6.0g氯甲基化的PPS纖維浸泡在干燥處理過的二氧六環(huán)中進行溶脹，氮氣保護下，快速加入12.0g(0.5mol)NaH，緩慢攪拌，將25.0mol DEG以速率0.5mL/min滴加完畢。然后將反應(yīng)混合物緩慢升溫至100°C反應(yīng)5小時后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(2)，即得接入親水性懸臂的PPS纖維；
[0053](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化
[0054]將步驟(2)中5.5g接有親水性懸臂的PPS纖維在吡啶中溶脹后裝入容器中，冰水浴下冷卻至(TC后，緩慢滴加0.028g苯磺酰氯，25°C下反應(yīng)48小時，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(3)，即得苯磺酰酯化的PPS纖維；
[0055](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0056]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.0g與150g無水碳酸鉀、2000g DMF和250g 3-氨甲基吡啶噻唑混合均勻，200°C下反應(yīng)10小時，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(4)，即得氨基功能化的PPS基螯合纖維。
[0057]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Au3+的吸附量為5.55mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Au3+的吸附量依次為5.54,5.51,5.51,5.50mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0058]實施例3
[0059]4-氨基偶氮苯功能化的PPS纖維的制備方法:
[0060](I)PPS纖維的氯甲基化
[0061]稱取PPS纖維6.5g置于水熱釜中，然后將6.5g氯化鐵和97.5g氯甲烷基醚的混合溶液注入到水熱釜中，30°C下反應(yīng)25小時，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(I)，即得氯甲基化的PPS纖維。
[0062](2) PPS纖維接入親水性懸臂(TEG)
[0063]將6.0g氯甲基化的PPS纖維浸泡在干燥處理過的二氧六環(huán)中進行溶脹，氬氣保護下，快速加入6.0g(0.25mol)NaH，緩慢攪拌，將6.25mol TEG以速率0.3mL/min滴加完畢。然后將反應(yīng)混合物緩慢升溫至80°C反應(yīng)24小時后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(2)，即得接入親水性懸臂的PPS纖維；
[0064](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化
[0065]將(2)中得到的接有親水性鏈段的5.5g PPS纖維在吡啶中溶脹后裝入容器中，冰水浴下冷卻至(TC后，緩慢滴加0.055g苯磺酰氯，室溫下反應(yīng)24小時，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(3)，即得苯磺酰酯化的PPS纖維；
[0066](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0067]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.0g與10g無水碳酸鉀、1500g DMF和150g 4_氨基偶氮苯混合均勻，100°C下反應(yīng)20小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0068]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Ag+的吸附量為4.78mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Ag+的吸附量依次為4.77,4.75,4.75,4.74mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0069]實施例4
[0070]水楊酰肼功能化的PPS纖維的制備方法:
[0071](I)PPS纖維的氯甲基化
[0072]稱取PPS纖維7.0g置于水熱釜中，然后將3.5g氯化銅和105g氯甲醚的混合溶液注入到水熱釜中，45°C下反應(yīng)20小時，反應(yīng)結(jié)束后，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(I)，即得氯甲基化的PPS纖維。
[0073](2) PPS纖維接入親水性懸臂(TEG)
[0074]將6.0g氯甲基化的PPS纖維浸泡在干燥處理過的二氧六環(huán)中進行溶脹，氬氣保護下，快速加入7.8g(0.33mol)NaH，緩慢攪拌，將13.2mol TEG以速率0.2mL/min滴加完畢。然后將反應(yīng)混合物緩慢升溫至70°C反應(yīng)30小時后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(2)，即得接入親水性懸臂的PPS纖維；
[0075](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化
[0076]將(2)中得到的接有親水性鏈段的5.80g PPS纖維在吡啶中溶脹后裝入容器中，冰水浴下冷卻至0°C后，加入0.12g苯磺酰氯，室溫下反應(yīng)24小時，產(chǎn)品處理參照實施例1中步驟(3)，即得苯磺酰酯化的PPS纖維；
[0077](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0078]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與50.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g水楊酰肼混合均勻，150°C下反應(yīng)24小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0079]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Au3+的吸附量為5.75mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Au3+的吸附量依次為5.74,5.72,5.72,5.72mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0080]實施例5
[0081]2-巰基苯并咪唑功能化的PPS纖維的制備方法:
[0082](I)PPS纖維的氯甲基化參照實施例1
[0083](2) PPS纖維接入親水性懸臂(DEG)參照實施例1
[0084](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化參照實施例1
[0085](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0086]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與56.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g 2-巰基苯并咪唑混合均勻，170°C下反應(yīng)35小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0087]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Ni2+的吸附量為6.75mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Ni2+的吸附量依次為6.74,6.73,6.73,6.72mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0088]實施例6
[0089]4-氨基三氮唑功能化的PPS纖維的制備方法:
[0090](I)PPS纖維的氯甲基化參照實施例1
[0091](2) PPS纖維接入親水性懸臂(TEG)參照實施例3
[0092](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化參照實施例1
[0093](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0094]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與50.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g 4_氨基三氮唑混合均勻，70°C下反應(yīng)45小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0095]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Ru4+的吸附量為5.54mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Ru4+的吸附量依次為5.52,5.51,5.51,5.50mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0096]實施例7
[0097]苯并硫脲功能化的PPS纖維的制備方法:
[0098](I)PPS纖維的氯甲基化參照實施例1
[0099](2) PPS纖維接入親水性懸臂(DEG)參照實施例1
[0100](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化參照實施例1
[0101](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0102]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與50.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g苯并硫脲混合均勻，180°C下反應(yīng)20小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0103]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Ag+的吸附量為5.95mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Ag+的吸附量依次為5.94,5.92,5.92,5.91mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0104]實施例8
[0105]8-氨基喹啉功能化的PPS纖維的制備方法:
[0106](I)PPS纖維的氯甲基化參照實施例1
[0107](2) PPS纖維接入親水性懸臂(DEG)參照實施例1
[0108](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化參照實施例1
[0109](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0110]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與50.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g 8-氨基喹啉混合均勻，130°C下反應(yīng)27小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0111]該螯合纖維在？11 = 2.0條件下對？(12+的吸附量為4.8511111101/^。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Pd2+的吸附量依次為4.83,4.82,4.82,4.81mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
[0112]實施例9
[0113]5-氨基鄰菲羅林功能化的PPS纖維的制備方法:
[0114](I)PPS纖維的氯甲基化參照實施例1
[0115](2) PPS纖維接入親水性懸臂(TEG)參照實施例1
[0116](3)親水性懸臂的苯磺酰酯化參照實施例1
[0117](4)親水性懸臂上接入螯合基團
[0118]將苯磺酰酯化的PPS纖維5.6g與50.0g無水碳酸鉀、600g DMF和45.50g 5-氨基鄰菲羅林混合均勻，150°C下反應(yīng)24小時。處理參照實施例1中步驟(4)，即得PPS基螯合纖維。
[0119]該螯合纖維在pH = 2.0條件下對Cu2+的吸附量為5.65mmol/g。重復(fù)4次吸附-脫附過程，對Cu2+的吸附量依次為5.64,5.61,5.61,5.60mmol/g，表明該吸附纖維的吸附再生性能優(yōu)異。
【權(quán)利要求】
1.PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為包括以下步驟: (1)PPS纖維的氯甲基化 以PPS纖維為基本材料，稱取PPS纖維置于水熱釜中，然后將溶有催化劑的氯甲基化試劑溶液注入到水熱釜中，10?70°C下反應(yīng)5?50小時，反應(yīng)結(jié)束后，將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至索氏抽提器中，用無水乙醇抽提除去氯甲基化試劑，真空干燥除去無水乙醇，即得氯甲基化的PPS纖維； 其中PPS纖維:催化劑:氯甲基化試劑質(zhì)量比為=1: (0.01?I): (10?20)； (2)PPS纖維接入親水性懸臂 將步驟⑴中得到的氯甲基化的PPS纖維浸泡在除水后的二氧六環(huán)中進行溶脹，惰性氣體保護下，加入NaH，攪拌，將接入的親水性懸臂以速率0.1?0.5mL/min滴加完畢；然后將反應(yīng)混合物升溫至60?100°C反應(yīng)5?48h后，將反應(yīng)體系冷卻至25°C，將產(chǎn)物分別用甲醇、水進行洗滌，然后轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，然后真空干燥，即得接入親水性懸臂的PPS纖維； 其中PPS纖維:NaH質(zhì)量比為1:0.5?2 ；NaH:親水性懸臂摩爾比=1:2?50 ； (3)親水性懸臂的苯磺酰酯化 將步驟⑵中制備得到的接有親水性懸臂的PPS纖維浸沒在吡啶中進行溶脹，在冰水浴中，滴加苯磺酰氯，滴加完畢后，25°C下反應(yīng)5?48h ;將產(chǎn)品轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，除去苯磺酰氯和吡啶，然后真空干燥，即得苯磺酰酯化的PPS纖維； 其中接有親水性鏈段的PPS纖維:苯磺酰氯質(zhì)量配比為=I?200:1 (4)親水性懸臂上接入螯合基團 將苯磺酰酯化的PPS纖維與無水碳酸鉀、DMF和具有螯合作用的功能基團混合均勻，50?200°C下反應(yīng)10?60小時；產(chǎn)品用DMF洗后，再轉(zhuǎn)至索氏提取器中，用無水乙醇抽提，除去DMF，然后真空干燥，將無水乙醇除去，即得PPS基螯合纖維； 其中質(zhì)量比為苯磺酰酯化的PPS纖維:無水碳酸鉀:DMF:螯合基團=1:1?30:100?400:1 ?50。
2.如權(quán)利要求1所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(I)中的氯甲基化試劑是氯甲基醚、雙氯甲醚或氯甲基烷基醚；催化劑是ZnCl2、SnCl4，F(xiàn)eCl3、AlCl3* CuCl2中的其中一種。
3.如權(quán)利要求1所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(2)中所述親水性懸臂是一縮二乙二醇或二縮三乙二醇；惰性氣體是氮氣或氬氣。
4.如權(quán)利要求1所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(4)中的具有螯合作用的功能基團為噻唑類、吡啶類或偶氮類。
5.如權(quán)利要求4所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為所述噻唑類包括2-氨基-5-甲硫基-1，3，4-噻二唑、2-氨基-5-乙基-1，3，4-噻二唑、2-巰基苯并噻唑、2-氨基苯并噻唑或氨基噻唑。
6.如權(quán)利要求4所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為所述吡啶類包括2-氨基吡唆、3-氨基吡唆、4-氨基吡唆、2-氨基甲基吡唳、2，6-二氨基吡唳或3-氨甲基吡啶。
7.如權(quán)利要求4所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為所述偶氮類包括4-氨基偶氮苯、4-氨基-2，3- 二甲基偶氮苯或3- 二甲基偶氮苯。
8.如權(quán)利要求1所述PPS基螯合纖維的制備方法，其特征為上述步驟(4)中的具有螯合作用的功能基團為水楊酰肼、2-巰基苯并咪唑、4-氨基三氮唑、苯并硫脲、8-氨基喹啉或5-氨基鄰菲羅林。
【文檔編號】D06M13/335GK104389159SQ201410558637
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年10月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月20日
【發(fā)明者】王彥寧, 苑娜娟, 付會娟, 胡楠 申請人:中國石油化工股份有限公司