專利名稱：一種聚苯乙烯功能高分子材料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種聚苯乙烯功能高分子材料，特別涉及側(cè)鏈支載希夫堿、希 夫堿季銨鹽或希夫堿內(nèi)鹽的聚苯乙烯功能高分子材料，屬于聚合物材料領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代化的工業(yè)生產(chǎn)和人們生活都產(chǎn)生大量廢水，其中含有多種金屬離子 Na+、 K+、 Mg2+、 Ca2+、 Al3+、 Zn2+、 Ba2+、 Hg2+、 Cd2+、 Pb2+、 Cr3+、 Cu2+、 Se"或As3+
等要求排放到江河、湖泊或海洋中，其中對(duì)地球表面上生物毒性較大的主要是 一些重金屬離子Ba2+、 Hg2+、 CcT、 Pb2t、 Cr1+、 Cu2+、 Se"和As"等。因此針對(duì)各 種水系中重金屬離子的檢測、分析、分離、富集，以及回收再利用具有意義。
應(yīng)用傳統(tǒng)的化學(xué)分析和儀器分析方法判定各種水系中重金屬離子的污染 狀況，都需要一定程序的前處理，原位實(shí)時(shí)檢測與分析困難大，并且操作繁雜、 工作強(qiáng)度大、周期長、耗費(fèi)物資品種多且量大。近年來，已經(jīng)有相當(dāng)多的文獻(xiàn) 和專利報(bào)道了熒光化學(xué)傳感器檢測技術(shù)和離子智能識(shí)別技術(shù)等可以實(shí)現(xiàn)多種 重金屬離子的原位識(shí)別和實(shí)時(shí)檢測。這些技術(shù)具有檢測程序簡便、檢測靈敏、 識(shí)別敏感、分析檢測結(jié)果重現(xiàn)性高等特點(diǎn)，但是定量確認(rèn)有毒重金屬離子的含 量還有一定難度。目前所使用的熒光化學(xué)傳感器和離子智能識(shí)別材料的化學(xué)結(jié) 構(gòu)復(fù)雜，合成生產(chǎn)成本高、價(jià)格昂貴。
本發(fā)明所述的有毒重金屬離子也都是重要的生產(chǎn)生活原材料，回收循環(huán)利 用具有意義。傳統(tǒng)的重金屬離子分離、富集、回收方法有蒸發(fā)濃縮法、化學(xué) 沉淀法、膜透析法、溶劑抽提法、電化學(xué)沉析法以及聚合物螯合劑等。目前廣 泛使用的重金屬離子分離、富集、回收方法存在所需設(shè)備投資大，富集回收材 料生產(chǎn)能耗高，生產(chǎn)成本高，使用條件復(fù)雜，循環(huán)利用難度大，甚至造成第二 污染等問題。
鑒于以上問題，本發(fā)明設(shè)計(jì)一種聚合物功能材料，不僅具有原位識(shí)別和實(shí) 時(shí)檢測、分析、分離、富集各種水系中過渡金屬離子或重金屬離子的多項(xiàng)功能， 并且本發(fā)明設(shè)計(jì)的聚合物功能材料吸附富集過渡金屬離子或重金屬離子的容 量強(qiáng)大。脫附回收重金屬離子的方法與過程上簡單化的同時(shí)，本發(fā)明設(shè)計(jì)的聚 合物功能材料也得以再生，循環(huán)使用安全有效。制備這種聚合物功能材料的原 材料均屬市售商品來源廣，生產(chǎn)成本低廉，易于應(yīng)用。
本發(fā)明提供一種聚苯乙烯功能高分子材料，具有通式(I )、通式(II ) 或通式(III)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)<formula>formula see original document page 7</formula>
通式(III)
通式(i )、通式(n)或通式(in)中v^代表線型聚苯乙烯、交 聯(lián)聚苯乙烯或苯乙烯共聚物中的一種。
通式(n)或通式(in)中R分別選自c, Cs取代或未取代烷基時(shí)，
X同時(shí)選自Cr、Br-、r、CH3S04—、CH3CH2S04^ BF4—中的一種。當(dāng)R選自CH2CH2CH2S03—
時(shí)，r不選取任何取代基或離子。
通式(I )、通式(II )或通式(III)中的2- (X-吡啶亞氨基甲基)苯酚
類希夫堿是一種具有顯色功能的螯合配體，可以與各種金屬離子形成色澤不 同、熒光發(fā)射或熒光淬滅性質(zhì)迥異的配合物超分子體系。據(jù)此可定性檢測金屬 離子種類和價(jià)態(tài)，定量分析確定水溶液中金屬離子濃度。本發(fā)明所述的聚苯乙 烯功能高分子材料化學(xué)結(jié)構(gòu)中還設(shè)置了脂肪胺單元和吡啶雜環(huán)兩種氮配位原 子，都可以與各種金屬離子形成超分子體系。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料所含配位原子化學(xué)環(huán)境多樣，這些 配位原子優(yōu)先與過渡金屬離子或重金屬離子形成熱力學(xué)更加穩(wěn)定的配合物超 分子體系。所以本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料對(duì)富集重金屬離子具有 一定程度的選擇性，可用于過渡金屬離子或重金屬離子與主族元素金屬離子之 間的分離。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料在1 14pH值范圍內(nèi)的水溶液中， 呈現(xiàn)不同帶電狀態(tài)，適用于酸性、堿性或中性的水體系中對(duì)金屬離子的處理。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料玻璃化溫度在70'C以上，通常狀 態(tài)下的凝聚態(tài)穩(wěn)定，機(jī)械性能好，作為分離、富集、回收重金屬離子的材料使 用方便，人工操作性能好。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料在N,N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲 基乙酰胺、二甲亞砜或六甲基磷酰胺等有機(jī)溶劑中溶解度高，易加工成型為 球狀、柱狀、片狀、絮狀、纖維狀或泡沫狀，適用性廣。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料與重金屬離子形成的配合物超分 子體系，使用硫酸、磷酸、鹽酸、硫化鈉、硫氫化鈉、2-巰基乙醇、2-巰基乙 酸等進(jìn)行洗滌脫附，重金屬離子化合物得以回收，本發(fā)明所述的功能高分子材 料也得以再生。
本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料是通過如下的經(jīng)典合成路線得到 步驟一、含氯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6 17%的氯甲基聚苯乙烯溶脹在嗎啉中，與 嗎啉反應(yīng)。其中嗎啉的用量是本發(fā)明所述的氯甲基聚苯乙烯質(zhì)量的1 10倍。 制成側(cè)鏈掛有嗎啉環(huán)的聚苯乙烯材料。
CH，C1
嗎啉
△
CH2-NJ
反應(yīng)式①
步驟二、將本發(fā)明所述的側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯分散在質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為48 68%的氫溴酸水溶液中，回流反應(yīng)。其中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為48 68%氣溴酸水溶液的 用量是側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯質(zhì)量的5 10倍。制成側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺基氫 溴酸鹽的聚苯乙烯材料。
CH2—N O
HBr/H,Q
△
反應(yīng)式②
步驟三、將本發(fā)明所述的側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺基氫溴酸鹽的聚苯乙烯分 散在有機(jī)溶劑中，再投入碳酸鈉和2,4-二羥基苯甲醛，回流反應(yīng)，制成側(cè)鏈支 載鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯。其中碳酸鈉的用量是本發(fā)明所述的側(cè)掛二 (2-溴 乙基)胺基氫溴酸鹽的聚苯乙烯質(zhì)量的0.5 5倍。2，4-二羥基苯甲醛的用量 是本發(fā)明所述的側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺基氫溴酸鹽的聚苯乙烯質(zhì)量的0.3 2 倍。
<formula>formula see original document page 9</formula>
其中所述的有機(jī)溶劑分別選自四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、乙二醇二甲 醚、乙二醇二乙醚、乙酸乙酯、丙酮或甲乙酮中的一種。
步驟四、將步驟三所述的側(cè)鏈支載鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯分散在C, " 醇溶劑中，加入氨基吡啶，回流反應(yīng)，制得本發(fā)明所述的通式(I )側(cè)鏈支載 希夫堿的聚苯乙烯功能高分子材料。
其中所述的d "醇溶劑指的是甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁 醇、正丁醇或叔丁醇。
所述的氨基吡啶分別選自取代或未取代的4-氨基吡啶、3-氨基吡啶 或2-氨基吡啶中的一種。
<formula>formula see original document page 10</formula>步驟五、將步驟四所述的通式(I )側(cè)鏈支載希夫堿的聚苯乙烯和烷基化 試劑(包括鹵代烴、硫酸酯或丙磺酸內(nèi)酯)分散在有機(jī)溶劑中，回流反應(yīng)。制 得本發(fā)明所述的通式(II)側(cè)鏈支載希夫堿季銨鹽聚苯乙烯功能高分子材料。
<formula>formula see original document page 10</formula>其中所述的鹵代烴分別選自碘甲烷、溴乙貌、1-溴丙烷、1-溴丁烷、 1-溴十二垸、i,2-二溴乙垸、3-氯-i-溴丙烷、1,4-二溴丁烷、e，e-二氯二 乙基醚、氯化芐或氯代環(huán)己烷中的一種。
所述的硫酸酯分別選自硫酸二甲酯或硫酸二乙酯中的一種。
所述的有機(jī)溶劑分別選自四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚、
乙二醇二乙醚或乙酸乙酯中的一種。
步驟六、將步驟五所述的通式(II)側(cè)鏈支載希夫堿季銨鹽聚苯乙烯材料
分散在質(zhì)量百分濃度為10%的碳酸鈉水溶液中，攪拌反應(yīng)，即可制得本發(fā)明所
述的通式(m)側(cè)鏈支載希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯功能高分子材料。
綜上所述，制備本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料所需原材料，均是 市售商品，來源廣泛，價(jià)格低廉。制備本發(fā)明所述的聚苯乙烯功能高分子材料 所采用的技術(shù)均為經(jīng)典的有機(jī)合成反應(yīng)或高分子合成反應(yīng)，各步驟產(chǎn)物收率 高，工藝簡單、生產(chǎn)成本低，安全有效、三廢易于處理。
具體實(shí)施例
通過下面實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的通式(i )、通式(ii)或通式(m)功 能高分子材料及其制備方法進(jìn)一步說明，其目的在于更好地理解本發(fā)明的內(nèi) 容。因此，實(shí)施例中未列出的通式(i )、通式(m)或通式(in)功能高分 子材料及其制備方法不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
實(shí)施例i側(cè)鏈支載鄰羥基苯甲醛聚苯乙烯大孔徑小球的制備
<formula>formula see original document page 11</formula> 步驟一 側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯大孔徑小球的制備
稱取市售含氯質(zhì)量14%的氯甲基聚苯乙烯大孔徑小球商品100克，加入400 克嗎啉中。攪拌升溫80 95'C反應(yīng)240小時(shí)。過濾取出小球，投入200克質(zhì)量 百分濃度為10%的碳酸鈉水溶液中，30 50'C攪拌1小時(shí)，再次過濾取出小球， 水洗數(shù)次，烘千，制得側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯大孔徑小球119克。元素分析氮 含量8. 12%。
步驟二 側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺基氫溴酸鹽聚苯乙烯大孔徑小球的制備
稱取步驟一所得的側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯大孔徑小球100克，投入600克質(zhì) 量百分濃度為48%氫溴酸水溶液中，攪拌升溫95 110'C反應(yīng)180小時(shí)。過濾 取出小球，去離子水洗滌數(shù)次，烘干，制得側(cè)鏈掛有二 (2-溴乙基)胺基氫溴 酸鹽聚苯乙烯大孔徑小球211克。元素分析溴含量45.48%。
步驟三側(cè)掛鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯大孔徑小球的制備
稱取側(cè)鏈掛有二 (2-溴乙基)胺基氫溴酸鹽聚苯乙烯大孔徑小球100克分 散在200毫升丙酮溶劑中，加入碳酸鈉36克和2,4-二羥基苯甲醛200克，攪 拌升溫60 65'C反應(yīng)2小時(shí)，分三次補(bǔ)加碳酸鈉90克，繼續(xù)攪拌升溫70 80°C 反應(yīng)100小時(shí)結(jié)束。過濾取出小球，去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，烘干，制得側(cè) 掛鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯大孔徑小球。
實(shí)施例2倆鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)功能髙分子材料大孔 徑小球的制備
稱取實(shí)施例1步驟三中所得的側(cè)掛鄰羥基苯甲醛聚苯乙烯大孔徑小球100 克和4-氨基吡啶180克， 一同投入400毫升乙醇溶劑中，升溫70 8(TC，攪 拌反應(yīng)100小時(shí)結(jié)束。過濾取出小球，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，烘干，制 得淡黃色的側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)功能高分子材料大孔 徑小球。
OH
4-PSBPSS-l
將側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)大孔徑小球100克和碘甲 烷77克， 一同投入400毫升四氫呋喃溶劑中，升溫70 8(TC，回流反應(yīng)100 小時(shí)結(jié)束。過濾取出小球，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，烘干，制得黃色的 側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(4-PSBPSS-1)功能高分子材料大孔徑 小球。
實(shí)施例4倆鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(4-PSBPSB-1)功能髙分子材 料大孔徑小球的制備
<formula>formula see original document page 13</formula>
實(shí)施例3倆鏈支載4-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(4-PSBPSS-l)功能高分子 材料大孔徑小球的制備
將側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(4-PSBPSS-l)大孔徑小球分 散在碳酸鈉水溶液中反應(yīng)，即可制得側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯 (4-PSBPSB-1)功能高分子材料大孔徑小球。
4-PSBPSS-2
將側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)大孔徑小球和氯化節(jié)加入 四氫呋喃溶劑中，升溫70 8(TC，回流反應(yīng)100小時(shí)結(jié)束，即可制得側(cè)鏈支載 4-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(4-PSBPSS-2)功能高分子材料大孔徑小球。
實(shí)施例6惻鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(4-PSBPSB-2)功能高分子材
料大孔徑小球的制備
將側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(4-PSBPSS-2)大孔徑小球分 散在質(zhì)量百分濃度為10%的碳酸鈉水溶液中，30 50'C攪拌50小時(shí)，可制得側(cè) 鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(4-PSBPSB-2)功能高分子材料大孔徑小球。
4-PSBPSB-2
實(shí)施例7倆鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(4-PSBPSB-3)功能高分子材 料大孔徑小球的制備
將側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿的聚苯乙烯(4-PSBPS)大孔徑小球分散四氫呋 喃溶劑中，加入丙磺酸內(nèi)酯，升溫70 80'C，回流反應(yīng)100小時(shí)結(jié)束，即可制 得側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(4-PSBPSB-3)功能高分子材料大孔徑 小球。
4-PSBPSB-3
實(shí)施例8傭鏈支載2-吡啶希夫堿聚苯乙烯(2-PSBPS)功能髙分子材料大孔 徑小球的制備
<formula>formula see original document page 16</formula>2-PSBPS
稱取實(shí)施例1步驟三中所得的側(cè)掛鄰羥基苯甲醛聚苯乙烯大孔徑小球100 克和2-氨基吡啶180克， 一同投入400毫升乙醇溶劑中，升溫70 80。C，攪 拌反應(yīng)180小時(shí)結(jié)束。過濾取出小球，用去離子水和乙醉洗滌數(shù)次，烘千，制 得淡黃色的側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿聚苯乙烯(2-PSBPS)功能高分子材料大孔 徑小球。
實(shí)施例9惻鏈支載2-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(2-PSBPSS-1)功能髙分子 材料大孔徑小球的制備
<formula>formula see original document page 16</formula>2-PSBPSS-l
將側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿聚苯乙烯(2-PSBPS)大孔徑小球100克和碘甲 烷77克， 一同投入400毫升四氫呋喃溶劑中，升溫70 80。C,回流反應(yīng)100 小時(shí)結(jié)束。過濾取出小球，用去離子水和乙醇洗滌數(shù)次，烘干，制得黃色的側(cè) 鏈支載2-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(2-PSBPSS-1)功能高分子材料大孔徑小 球。
實(shí)施例10側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯(2-PSBPSB-1)功能高分子 材料大孔徑小球的制備
將側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(2-PSBPSS-1)大孔徑小球分 散在碳酸鈉水溶液中反應(yīng)，即可制得側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯 (2-PSBPSB-1)功能高分子材料大孔徑小球。
2-PSBPSB-l
實(shí)施例11惻鏈支載2-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙煤功能髙分子材料大孔徑小 球(2-PSBPSS-1-1)的制備
2-PSBPSS-l-l
將側(cè)鏈支載2-吡啶希夫堿聚苯乙烯(2-PSBPS)大孔徑小球和碘甲烷加入 四氫呋喃溶劑中，升溫70 80'C，回流反應(yīng)100小時(shí)結(jié)束，即可制得側(cè)鏈支載 2-吡啶希夫堿季銨鹽聚苯乙烯(2-PSBPSS-1-1)功能高分子材料大孔徑小球。
實(shí)施例12惻鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)功能高分子薄膜材料 的制備
稱取實(shí)施例2所得側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS) 100克， 分散在1200克二甲亞砜溶劑中，攪拌升溫80 85'C，直至小球完全溶化，補(bǔ) 加乙酸乙酯30克，攪拌均勻后涂敷在干凈的平板玻璃面上(根據(jù)需要調(diào)節(jié)涂 層厚度)，使用2000克去離子水處理玻璃表面涂層。2小時(shí)后剝離玻璃表面硬 膜，去離子水洗滌數(shù)次，干燥，即可制得特定厚度和面積的側(cè)掛4-吡啶希夫堿 聚苯乙烯(4-PSBPS)功能高分子薄膜材料，薄膜材料的孔徑可控為納米級(jí)。
實(shí)施例13倆鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)功能高分子薄膜材料 的制備
稱取實(shí)施例2所得側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS) 100克， 分散在1200克二甲亞砜溶劑中，攪拌升溫80 85'C，直至小球完全溶化，補(bǔ) 加碳酸鈣粉粒(根據(jù)需要調(diào)節(jié)粉粒粒徑)，使用膠體磨勻化處理，然后涂敷在 干凈的平板玻璃面上(根據(jù)需要調(diào)節(jié)涂層厚度)，使用質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為0.5%的聚 乙烯醇水溶液2000克處理玻璃表面涂層。12小時(shí)后剝離玻璃表面硬膜，用質(zhì) 量百分濃度為5%的鹽酸浸漬所述的硬膜，20小時(shí)后用去離子水洗滌至中性， 干燥，即可制得特定厚度、孔徑和面積的側(cè)掛2- (4-吡啶亞氨基甲基)苯酚的 線型聚苯乙烯功能高分子薄膜材料，薄膜材料的孔徑可控為毫米或毫微米級(jí)。
實(shí)施例14側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)聚苯乙烯功能高分子 絮狀材料的制備
稱取實(shí)施例2所得側(cè)鏈支載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS) 100克， 分散在900克二甲亞砜溶劑中，攪拌升溫80 85'C，直至小球完全溶化，補(bǔ)加 30克丙酮，攪拌均勻，快速傾入60 85'C的2000克去離子水中，冷卻后，壓 濾去除水分和有機(jī)溶劑，濾餅用去離子水洗滌至中性，干燥，即可制得側(cè)鏈支 載4-吡啶希夫堿聚苯乙烯(4-PSBPS)功能高分子絮狀材料。
權(quán)利要求
1. 側(cè)鏈支載希夫堿、希夫堿季銨鹽或希夫堿內(nèi)鹽的聚苯乙烯功能高分子材料，其特征在于具有通式(I)、通式(II)或通式(III)所示化學(xué)結(jié)構(gòu)通式(I)或或通式(III)
2.<formula>formula see original document page 2</formula>
3.依照權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯功能高分子材料，其特征在于所述的R 分別選自取代或未取代d CV烷基中的一種。
4.依照權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯功能高分子材料，其特征在于所述的X— 分別選自Cr、 Bf、 r、 CH3S04—、 CH3CH2S04—、 CH2CH2CH2S0"或BF/中的一種。
5.依照權(quán)利要求1所述的聚苯乙烯功能高分子材料的制備方法，其特征在 于包括以下步驟步驟一、含氯質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為6 17%的氯甲基聚苯乙烯溶脹在嗎啉中，與 嗎啉反應(yīng)。其中嗎啉的用量是本發(fā)明所述的氯甲基聚苯乙烯質(zhì)量的1 10倍。 制成側(cè)鏈掛有嗎啉環(huán)的聚苯乙烯。<formula>formula see original document page 2</formula> 反應(yīng)式①步驟二、將步驟一所制得的側(cè)掛嗎啉環(huán)聚苯乙烯分散在質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為48 68%的氫溴酸水溶液中，回流反應(yīng)。其中質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為48 68%氫溴酸水溶液的 用量是側(cè)掛嗎啉環(huán)交聯(lián)聚苯乙烯質(zhì)量的5 10倍。制得側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺 基氫溴酸鹽的聚苯乙烯。步驟三、將步驟二所制得的側(cè)掛二 (2-溴乙基)胺基氫溴酸鹽聚苯乙烯分 散在有機(jī)溶劑中，再投入碳酸鈉和2,4-二羥基苯甲醛，回流反應(yīng)，制成側(cè)鏈支 載鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯。反應(yīng)式③其中所述的有機(jī)溶劑指的是四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚、 乙二醇二乙醚、乙酸乙酯、丙酮或甲乙酮。 步驟四、將步驟三所制得的側(cè)鏈支載鄰羥基苯甲醛的聚苯乙烯分散在c, C4醇溶劑中，加入氨基吡啶，回流反應(yīng)，制得本發(fā)明所述的通式(I )側(cè)鏈支載希夫堿的聚苯乙烯功能高分子材料。其中所述的d C4醇溶劑指的是甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁 醇、正丁醇或叔丁醇。步驟五、將步驟四所制得的通式(I )側(cè)鏈支載希夫堿聚苯乙烯和烷基化 試劑分散在有機(jī)溶劑中，回流反應(yīng)，制得本發(fā)明所述的通式(II)側(cè)鏈支載希 夫堿季銨鹽的聚苯乙烯功能高分子材料。其中所述的有機(jī)溶劑指的是四氫呋喃、1,4-二氧六環(huán)、乙二醇二甲醚、 乙二醇二乙醚、乙酸乙酯、丙酮或甲乙酮。步驟六、將步驟五所制得的通式(II )側(cè)鏈支載希夫堿季銨鹽聚苯乙烯分 散在質(zhì)量百分濃度為10%的碳酸鈉水溶液中，攪拌反應(yīng)，即可制得本發(fā)明所述 的通式(III)側(cè)鏈支載希夫堿內(nèi)鹽聚苯乙烯功能高分子材料。
6. 依照權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯功能高分子材料，其特征在于所述的氨 基吡啶分別選自4-氨基吡啶、3-氨基吡啶或2-氨基吡啶中的一種。
7. 依照權(quán)利要求5所述的聚苯乙烯功能高分子材料，其特征在于所述的烷 基化試劑分別選自碘甲垸、溴乙烷、1-溴丙烷、1-溴丁烷、卜溴十二垸、1,2-二溴乙烷、3-氯-1-溴丙烷、i，4-二溴丁烷、e，e-二氯二乙基醚、氯化芐、氯代環(huán)己烷、硫酸二甲酯、硫酸二乙酯或丙磺酸內(nèi)酯中的一種。
全文摘要
本發(fā)明以聚苯乙烯為載體，將具有顯色功能的螯合配體2-(X-吡啶亞氨基甲基)苯酚類希夫堿支載在聚苯乙烯的側(cè)鏈上，制得顯色功能的聚苯乙烯螯合樹脂。所述的聚苯乙烯螯合樹脂可以與多種金屬離子形成色澤不同、熒光發(fā)射或熒光淬滅性質(zhì)迥異的配合物超分子體系，用于工業(yè)廢水、河流、湖泊或海洋中重金屬離子的定性分析和定量分析，還用于分離、富集、回收重金屬離子。
文檔編號(hào)C08J7/12GK101381471SQ20081016098
公開日2009年3月11日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者張東恩, 張?zhí)锪? 徐高揚(yáng), 李善忠, 童志偉 申請(qǐng)人:淮海工學(xué)院;張?zhí)锪?br>