本發(fā)明涉及一種離子交換樹脂的生產(chǎn)方法，尤其涉及一種除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂的生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

離子交換樹脂是一類重要的吸附分離材料，結(jié)構(gòu)上屬于多孔性海綿狀固體高分子物質(zhì)，每個樹脂顆粒都由交聯(lián)的具有三維空間立體結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架構(gòu)成，在骨架上連接許多可以活動的功能基。其不溶于一般的酸堿溶液及有機溶劑，可以用于水處理、食品制藥、石油化工以及環(huán)境保護(hù)等各種領(lǐng)域，在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著越來越重要的作用。

目前，應(yīng)用最普遍的離子交換樹脂是聚苯乙烯骨架的樹脂，它具有原料易得、價格便宜的優(yōu)點，工業(yè)化成本低。然而該類樹脂的熱穩(wěn)定性低，受使用溫度影響較大，限制了其應(yīng)用范圍，并且化學(xué)穩(wěn)定性較差，機械強度不好，尤其是抗壓性能較差，這也影響了其使用壽命，因此提高其綜合性能十分必要。CN201310172597引入了長鏈柔性單體甲基丙烯酸十八酯與苯乙烯共聚，從而提高離子交換樹脂微球的抗壓強度，然而這種方法僅能提升聚苯乙烯樹脂的抗壓性能，無法全面改善其均一性、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性等綜合性能，難以滿足當(dāng)前對更高質(zhì)量離子交換樹脂的需求，應(yīng)用范圍有限。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷，提供一種熱穩(wěn)定性好、機械強度高、孔徑分布均勻、交換容量高的除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂的生產(chǎn)方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括以下具體步驟：

（1）水相的制備，所述的水相由下述重量份的原料制得：聚乙二醇0.5-1，聚山梨酯-80 0.1-0.2，納米氧化鑭0.5-1，納米鎂鐵水滑石0.5-1，十六烷基三甲基氯化銨0.1-0.2，水80-100，所述水相的制備過程是將納米鎂鐵水滑石、納米氧化鑭、聚山梨酯-80和十六烷基三甲基氯化銨混合研磨均勻，再加入水中攪拌分散5-10min，最后加入其余原料混合溶解均勻，即得水相；

（2）油相的制備，所述的油相由下述重量份的原料制得：苯乙烯40-60，二乙烯苯5-10，過氧化苯甲酰0.5-1，甲基丙烯酸甲酯3-5，乙烯基三甲氧基硅烷3-5，液體石蠟2-4，所述油相的制備過程是先將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合并于40-60℃攪拌0.5-1h，然后加入其余原料混合均勻，即得油相；

（3）復(fù)合樹脂微球的制備，將步驟（2）中的油相緩慢倒入步驟（1）中的水相中，先于65-75℃攪拌反應(yīng)1-2h，然后升溫至85-95℃，先攪拌反應(yīng)2-4h，然后保溫反應(yīng)4-6h，反應(yīng)結(jié)束后將得到的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過抽濾、洗滌、干燥，即得復(fù)合樹脂微球，所述油相與水相的重量比為1:6-1:8；

（4）離子交換樹脂的合成，將（3）中的復(fù)合樹脂微球按體積比1:1-1:2與濃度為40-60%氯甲醚混合均勻后加入氯化鋅，氯化鋅與復(fù)合樹脂微球的重量比為1:10-1:15，攪拌反應(yīng)2-4h后取出固體物反復(fù)洗滌數(shù)次得氯球，然后將氯球按體積比1:2-1:3加入80-90%的乙醇溶液中溶脹過夜，再加入三乙烯四胺，三乙烯四胺與氯球的體積比為1.5:1-2:1，攪拌反應(yīng)3-5h，將得到的固體物用蒸餾水洗至中性，即得除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

本發(fā)明一方面利用苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三甲氧基硅烷進(jìn)行交聯(lián)共聚制備樹脂微球骨架，提升離子交換樹脂的耐熱性、抗壓性和穩(wěn)定性，一方面通過水相、油相助劑的選擇與復(fù)配增效作用，改善離子交換樹脂的均一性，并提高離子交換容量，使制得的聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂既具有良好的耐高溫、耐化學(xué)穩(wěn)定性，適用范圍廣，同時機械強度高，孔徑均勻性好，離子交換容量高，尤其對硝酸鹽的吸附性能好，適用于含硝酸鹽廢水的處理。

具體實施方式

一種除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂的生產(chǎn)方法，方法包括以下具體步驟：

（1）水相的制備，所述的水相由下述重量份的原料制得：聚乙二醇0.5，聚山梨酯-80 0.1，納米氧化鑭0.5，納米鎂鐵水滑石0.5，十六烷基三甲基氯化銨0.1，水80，所述水相的制備過程是將納米鎂鐵水滑石、納米氧化鑭、聚山梨酯-80和十六烷基三甲基氯化銨混合研磨均勻，再加入水中攪拌分散5min，最后加入其余原料混合溶解均勻，即得水相；

（2）油相的制備，所述的油相由下述重量份的原料制得：苯乙烯40，二乙烯苯5，過氧化苯甲酰0.5，甲基丙烯酸甲酯3，乙烯基三甲氧基硅烷3，液體石蠟2，所述油相的制備過程是先將苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和乙烯基三甲氧基硅烷混合并于40℃攪拌0.5h，然后加入其余原料混合均勻，即得油相；

（3）復(fù)合樹脂微球的制備，將步驟（2）中的油相緩慢倒入步驟（1）中的水相中，先于65℃攪拌反應(yīng)1h，然后升溫至85℃，先攪拌反應(yīng)2h，然后保溫反應(yīng)4h，反應(yīng)結(jié)束后將得到的反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)過抽濾、洗滌、干燥，即得復(fù)合樹脂微球，所述油相與水相的重量比為1:6；

（4）離子交換樹脂的合成，將（3）中的復(fù)合樹脂微球按體積比1:1與濃度為40%氯甲醚混合均勻后加入氯化鋅，氯化鋅與復(fù)合樹脂微球的重量比為1:10，攪拌反應(yīng)2h后取出固體物反復(fù)洗滌數(shù)次得氯球，然后將氯球按體積比1:2加入80%的乙醇溶液中溶脹過夜，再加入三乙烯四胺，三乙烯四胺與氯球的體積比為1.5:1，攪拌反應(yīng)3h，將得到的固體物用蒸餾水洗至中性，即得除硝酸鹽用聚苯乙烯多元共聚離子交換樹脂。

上述制得的離子交換樹脂性能測試結(jié)果如下：

磨后圓球率：≥95%；

100mg/L硝酸鹽廢水處理效果:處理后0.11mg/L（靜態(tài)試驗，固液比為15‰）；

將樹脂置于95℃恒溫水浴中保溫48h，交換容量損失率≤3%。