製備單分散離子交換樹脂的設備及方法

2023-08-04 14:23:36 2

製備單分散離子交換樹脂的設備及方法
【專利摘要】本發明公開了一種製備單分散離子交換樹脂的設備及方法，製備單分散離子交換樹脂的設備包括原料罐(1)、振動發生器(2)、噴頭(3)、聚合反應器(5)、攪拌聚合釜(8)和輸送泵(9)，以及連接各個設備間的管道、閥門和三通，聚合反應器(5)的下部的內部設置有進料管(4)，聚合反應器(5)下部的直徑大於上部的直徑，在聚合反應器(5)的中上部內表面連接有上多孔板(6)，在聚合反應器(5)的下部內表面連接有下多孔板(7)，進料管(4)貫穿設置在下多孔板(7)上。用本發明的設備和方法可以製備粒徑在1～3.5mm範圍內的凝膠型或大孔型離子交換樹脂，且製備的離子交換樹脂粒徑均一，具有單分散屬性。
【專利說明】製備單分散罔子交換樹脂的設備及方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬於離子交換樹脂的生產領域，具體涉及一種製備交換樹脂的設備及方 法。 技術背景
[0002] 離子交換樹脂屬於功能型樹脂，廣泛應用於工業水處理、石油化工、電力、冶金、生 物醫藥及食品等工業生產及科研領域，並且其應用領域還在不斷的擴展。
[0003] 粒徑均勻的單分散離子交換樹脂在性能上具有一般樹脂所不具備的優點，如交換 容量高，強度大、使用壽命長，選擇性強等。製備單分散的離子交換樹脂一直是一個研究的 熱點。目前製備離子交換樹脂的主要方法為懸浮聚合法，是將苯乙烯、二乙烯苯、引發劑及 致孔劑混合均勻為油相後，在攪拌作用下，加入到在含有分散劑的水相中分散為油珠，油珠 在水相中不斷發生聚並和破碎，同時發生聚合反應。為了使油珠在水相中充分的發生聚並 和破碎，在反應開始時溫度不可太高，隨後再逐漸升溫，使油珠內部發生聚合反應，進而油 珠固化生成聚合物珠體。懸浮聚合法中攪拌的存在決定了其產品粒徑不可能均勻。並且由 於界面張力和水中剪切力的影響，攪拌產生的油相液滴尺寸不可能太大，採用懸浮聚合法 製備的離子交換樹脂的粒徑一般在〇. 3?0. 8mm(篩分後），也限制了離子交換樹脂在某些 領域中的應用。
[0004] 至今也有很多研究嘗試通過改變攪拌器結構、形狀、轉速，改變反應器的大小、形 狀、分散劑的種類及配比、水相的溫度等條件來試圖製備粒徑分布較窄的離子交換樹脂，但 由於懸浮聚合法採用了攪拌的分散方式，就決定了在製備過程中的油滴和最終產品的尺寸 不可能均勻。為了得到均勻粒徑的產品，只能對產品進行篩分，一方面增加了操作成本，另 一方面也產生了大量的不合格廢品。
[0005] 近年來，分步聚合（或稱種子聚合）法生產凝膠型離子交換樹脂白球，可將直徑為 0. 4?0. 7mm的白球比例提高到90 %以上，但該法操作複雜，合成方法過程長，難於在工業 生產中應用，而且該法無法用於用量逐年增加的大孔型離子交換樹脂白球的生產，同時，採 用該方法也無法製備更大粒徑（直徑> 〇.8mm)的樹脂產品。
[0006] 在某些特定的領域，如粉末冶金行業，需要進行某些特定元素的提取。從功能角度 來說，使用離子交換樹脂的離子交換法是比較合適的，但由於在應用過程中，離子交換樹脂 的粒徑較小，在交換完成後與交換液的分離比較困難，從而造成了操作難度的加大和成本 的提高。正是由於這一因素，導致了離子交換法目前仍沒有在相關領域廣泛使用，在一定程 度上也限制了離子交換樹脂應用領域的拓展。為此，亟需開發大粒徑的特種樹脂以滿足相 關領域的需要。
[0007] 製備大粒徑的離子交換樹脂需要合成大粒徑的聚合物白球，在對其進行功能化， 而使用傳統的白球懸浮聚合生產工藝，水相中剪切力較大，尺寸越大的單體油滴越容易破 碎，因此傳統的懸浮聚合方法無法製備大粒徑的離子交換樹脂。
[0008] 專利CN1389478A描述了一種合成均粒樹脂的懸浮聚合方法及設備。採用特殊形 式的聚合釜及攪拌槳，通過控制攪拌轉速及進料速度等條件減少單體油滴之間的聚並及破 碎現象的發生。但由於在聚合過程中仍需使用攪拌，使水相中仍存在速度梯度及剪切力，並 不能避免油滴聚並和破碎現象的發生。因此粒度分布仍然較寬，20目?30目大小的白球佔 79. 8%。
[0009] 專利US4487898描述了一種進行連續懸浮聚合的方法及設備。利用油滴聚合過程 中密度的變化，實現聚合油相物料在反應器間的轉運，並在反應器中進行聚合反應。但此方 法只適用於聚合過程中從密度比水相小的油滴聚合為密度比水相大的聚合物珠體的油相 物系，對物系的要求比較苛刻。而對於大孔型離子交換樹脂，由於其單體及聚合物珠體的密 度始終小於水相，不能使用該方法進行製備。
[0010] 專利CN102086240A公開了一種生產單分散尚子交換樹脂的方法及設備。利用振 動分散產生均勻單體油滴，並在自上而下直徑逐漸變大的反應器內聚合，可得到單分散的 離子交換樹脂聚合物珠體。但是該方法在製備粒徑大於1. 〇mm的珠體時，由於大粒徑油滴 直徑大，與水相間界面張力小，在水流稍不穩定或液滴間發生碰撞時極易破碎，直接導致制 備的珠體達不到單分散的要求，粒徑也會偏小。因此不能使用該方法。
[0011]目前，尚未有關於大粒徑（直徑> 1. 〇_)的離子交換樹脂的設備及製備方法的報 道。


【發明內容】

[0012] 本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種製備單分散離子交換樹脂的設 備。
[0013] 本發明的第二個目的是提供一種製備單分散離子交換樹脂的方法。
[0014] 本發明的技術方案概述如下：
[0015] 製備單分散離子交換樹脂的設備，包括原料罐1、振動發生器2、噴頭3、聚合反應 器5、攪拌聚合釜8和輸送泵9,聚合反應器5下部的直徑大於上部的直徑，聚合反應器5的 下部的內部設置有進料管4,在進料管4的內部設置有噴頭3,原料罐1通過管道依次與第 1閥門F1和噴頭3連接，振動發生器2通過連杆10與連接第1閥門F1和噴頭3的管道連 接，輸送泵9的入口端通過管道依次與第8閥門F8和攪拌聚合釜8的底部連接，輸送泵9 的出口端通過管道依次與第1三通S1、第9閥門F9、第2三通S2、第11閥門F11、第3三通 S3、第5閥門F5連接後與攪拌聚合釜8的頂部連接，第1三通S1通過管道依次與第10閥 門F10、第4三通S4、第6三通S6連接後與聚合反應器5的頂部連接，第6三通S6通過管 道與連接有第13閥門F13的排氣管連接，第4三通S4通過管道依次與第12閥門F12、攪 拌聚合釜8的頂部連接，第2三通S2通過管道依次與第2閥門F2、聚合反應器5的底部連 接，第3三通S3通過管道依次與第5三通S5、第3閥門F3連接後與聚合反應器5的中部連 接，第5三通S5與連接有第4閥門F4的排放管連接，攪拌聚合釜8的底部與連接有第7閥 門F7的進水管連接，攪拌聚合釜8的頂部與連接有第6閥門F6的排放管連接，在攪拌聚合 釜8的內部的底部設置有篩網，在聚合反應器5的中上部內表面連接有上多孔板6,在聚合 反應器5的下部內表面連接有下多孔板7,進料管4貫穿設置在下多孔板7上。
[0016] 上多孔板的材質優選玻璃、不鏽鋼或陶瓷。
[0017] 上多孔板的孔徑優選0· 3mm?0· 8mm。
[0018] 下多孔板的材質優選玻璃、不鏽鋼或陶瓷。
[0019] 下多孔板的孔徑優選0. 3mm?0. 8mm。
[0020] 製備單分散離子交換樹脂的方法，包括如下步驟：
[0021] (1)使用上述製備單分散離子交換樹脂的設備；
[0022] (2)將聚合單體、交聯劑、引發劑和致孔劑混合均勻後加入到原料罐1中，控制原 料罐1的溫度為20_30°C得到反應物；
[0023] (3)將分散劑溶於去離子水中，使分散劑的質量濃度為0. 5%?5%，得到水相；
[0024] (4)將水相充入聚合反應器5、攪拌聚合釜8和輸送泵9及上述三設備間的管道 中；
[0025] (5)關閉管道上所有閥門；
[0026] (6)開啟閥門？2、？5、？8、？10和？11，開啟輸送泵9，加熱水相到85到120°〇；
[0027] (7)開啟振動發生器2,頻率優選10?85Hz，振幅優選8. 5?18mm/s，在原料罐1 內施加壓力，通過調節壓力和閥門F1，使原料罐1中的反應物從噴頭3流出時，在振動的作 用下分散成為粒徑均勻的反應物油滴，反應物油滴在浮力作用下，通過進料管4上升進入 聚合反應器5 ;
[0028] (8)調節閥門F10,使反應物油滴在從上向下的水相流動作用下在聚合反應器5內 上下往復運動，並由於水相溫度較高，反應物油滴內的引發劑開始分解，油滴內開始發生聚 合反應；
[0029] (9)用下述兩種方式之一種進行：
[0030] 方式一：
[0031] 取樣，觀察當反應物油滴聚合成為聚合物顆粒且不再發生粘連和破碎時,在聚合 反應器5內繼續聚合反應直到反應結束；關閉閥門F11，開啟閥門F9、F3和F4,開啟閥門F7 補充水相，從在閥門F4後的排放管出口收集聚合物顆粒；
[0032] 方式二：
[0033] 取樣，觀察當反應物油滴聚合成為聚合物顆粒且不再發生粘連和破碎時，關閉閥 門F11，開啟閥門F9、F3,使水相流動變為從聚合反應器5的上下兩端流入，從聚合反應器 5中部流出，此時因為沒有上多孔板6和下多孔板7的阻擋，已經聚合成形的聚合物顆粒會 被水相流動帶出聚合反應器5,流入攪拌聚合釜8,在篩網的攔截下，顆粒留在攪拌聚合釜8 內，開啟攪拌聚合釜8的攪拌裝置，使顆粒在攪拌聚合釜8內繼續聚合反應直到反應結束； 關閉系統各閥門，停止輸送泵9,開啟閥門F7和F6,從進水管向攪拌聚合釜8內輸送水相， 利用水相將聚合完成的聚合物顆粒經由閥門F6所在的管道轉移出攪拌聚合釜8並收集聚 合物顆粒；
[0034] (10)將收集得到的聚合物顆粒淨化後再經功能化即可得到單分散離子交換樹脂。
[0035] 單分散離子交換樹脂的粒徑為1?3. 5mm。
[0036] 聚合單體、交聯劑、引發劑和致孔劑的質量百分比為：19 %?88%，10%?50%， 0. 5%?2%和0?59. 5%;聚合單體為苯乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯至少一種；所 述交聯劑為二乙烯苯或二丙烯苯；所述引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯或異丙苯過 氧化氫；所述致孔劑為液體石蠟、甲苯和己烷至少一種。
[0037] 分散劑為聚乙烯醇、十二烷基苯磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉。
[0038] 本發明的優點是：
[0039] 用本發明的設備和方法可以製備粒徑在1?3. 5_範圍內的凝膠型或大孔型離子 交換樹脂，且製備的離子交換樹脂粒徑均一，具有單分散屬性。
[0040] 本發明採用流體力學和振動結合的方式，使油相單體在水相中分散成為大粒徑的 單體油滴，通過控制射流和振動條件可以使單體油滴的粒徑均勻。聚合反應器內部設置有 上多孔板和下多孔板。上、下多孔板起到穩定水相流動和防止聚合物顆粒流出聚合反應器 的作用。在水相中加入一定量的分散劑和其他助劑，並通過水相的緩慢流動減少油滴間的 接觸時間以防止聚並的發生。通過對聚合反應器內的水相加熱使聚合反應進行。當聚合反 應進行到一定程度時，單體油滴固化成為聚合物顆粒，顆粒之間不再發生聚並，顆粒尺寸也 不再發生變化，此時可在聚合反應器中或將聚合物顆粒轉移到攪拌聚合釜中並提高反應溫 度繼續聚合反應直到反應結束。即可得到單分散的大粒徑離子交換樹脂微球，再經功能化 即可得到單分散的粒徑在1?3. 5mm範圍內的凝膠型或大孔型陽離子單分散離子交換樹 月旨。採用本發明的方法可以製備現有懸浮聚合法無法製備的大粒徑離子交換樹脂。且製備 的離子交換樹脂粒徑均勻，不經篩分產品目標粒徑±0. 〇5mm的質量分率大於95%。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0041] 圖1為本發明製備單分散離子交換樹脂的設備示意圖。
[0042] 圖2為振動產生的反應物油滴生成時的照片。
[0043] 圖3為本發明的方法製備的大粒徑單分散離子交換樹脂（粒徑1. 35±0. 05mm)。

【具體實施方式】
[0044] 下面通過附圖和具體實施例對本發明作進一步的說明，本發明的實施例是為了使 本領域的技術人員能夠更好地理解本發明，但並不對本發明作任何限制。
[0045] 製備單分散離子交換樹脂的設備，包括原料罐1、振動發生器2、噴頭3、聚合反應 器5、攪拌聚合釜8和輸送泵9,聚合反應器5下部的直徑大於上部的直徑，聚合反應器5的 下部的內部設置有進料管4,在進料管4的內部設置有噴頭3,原料罐1通過管道依次與第 1閥門F1和噴頭3連接，振動發生器2通過連杆10與連接第1閥門F1和噴頭3的管道連 接，輸送泵9的入口端通過管道依次與第8閥門F8和攪拌聚合釜8的底部連接，輸送泵9 的出口端通過管道依次與第1三通S1、第9閥門F9、第2三通S2、第11閥門F11、第3三通 S3、第5閥門F5連接後與攪拌聚合釜8的頂部連接，第1三通S1通過管道依次與第10閥 門F10、第4三通S4、第6三通S6連接後與聚合反應器5的頂部連接，第6三通S6通過管 道與連接有第13閥門F13的排氣管連接，第4三通S4通過管道依次與第12閥門F12、攪 拌聚合釜8的頂部連接，第2三通S2通過管道依次與第2閥門F2、聚合反應器5的底部連 接，第3三通S3通過管道依次與第5三通S5、第3閥門F3連接後與聚合反應器5的中部連 接，第5三通S5與連接有第4閥門F4的排放管連接，攪拌聚合釜8的底部與連接有第7閥 門F7的進水管連接，攪拌聚合釜8的頂部與連接有第6閥門F6的排放管連接，在攪拌聚合 釜8的內部的底部設置有篩網，在聚合反應器5的中上部內表面連接有上多孔板6,在聚合 反應器5的下部內表面連接有下多孔板7,進料管4貫穿設置在下多孔板7上。
[0046] 上多孔板的材質為玻璃、不鏽鋼、陶瓷、搪瓷或特氟龍等與水相和油相不發生反應 和浸潤的材質。上多孔板的孔徑優選為0. 3-0. 8mm之間的任意數值。還可以設置比0. 3mm 小的孔徑。
[0047] 下多孔板的材質為玻璃、不鏽鋼、陶瓷、搪瓷或特氟龍等與水相和油相不發生反應 和浸潤的材質。下多孔板的孔徑優選為〇. 3-0. 8_之間的任意數值。還可以設置比0. 3_ 小的孔徑。
[0048] 實施例1
[0049] 製備單分散離子交換樹脂的方法，包括如下步驟：
[0050] (1)使用製備單分散離子交換樹脂的設備；其中上多孔板的材質為玻璃，孔徑為 0. 3mm?0. 8_。下多孔板的材質為玻璃，孔徑為0. 3mm?0. 8mm ;
[0051] (2)將已去除阻聚劑的丙烯酸甲酯90g(聚合單體）、已去除阻聚劑的質量百分比 為55 %的二乙烯苯10g(交聯劑）、過氧化苯甲醯2g (引發劑）混合均勻後加入到原料罐1 中，控制原料罐1的溫度為20-30°C得到反應物；
[0052] (3)將聚乙烯醇（分散劑）溶於去離子水中，使聚乙烯醇的質量濃度為3%，攪拌 溶解，得到水相；
[0053] (4)將水相充入聚合反應器5、攪拌聚合釜8和輸送泵9及上述三設備間的管道 中；
[0054] (5)關閉管道上所有閥門；
[0055] (6)開啟閥門？2、？5、？8、？10和？11，開啟輸送泵9，加熱水相到90°〇；
[0056] (7)開啟振動發生器2,設直頻率50Hz和振幅10mm/s，待水相溫度穩定後在原料罐 1內用高壓氮氣施加壓力，通過調節壓力和閥門F1，將油相流量調節至2. 5ml/min使原料罐 1中的反應物從噴頭3流出時，在振動的作用下分散成為粒徑均勻的反應物油滴，反應物油 滴在浮力作用下，通過進料管4上升進入聚合反應器5 ;
[0057] (8)調節閥門F10,使反應物油滴在從上向下的水相流動作用下在聚合反應器5內 上下往復運動，並由於水相溫度較高，反應物油滴內的引發劑開始分解，油滴內開始發生聚 合反應；
[0058] 分散的均勻反應物油滴在浮力的作用下上升到聚合反應器中部，由於聚合反應器 下部的直徑大於上部的直徑，水相在聚合反應器各截面的流速不同，對反應物油滴產生的 曳力也不同，在重力、曳力和浮力的共同作用下，及上下多孔板的阻擋作用下，反應物油滴 可在聚合反應器內上下運動，而不流出聚合反應器，反應進行約60min ;
[0059] (9)取樣，觀察當反應物油滴聚合成為聚合物顆粒且不再發生粘連和破碎時，關閉 閥門F11，開啟閥門F9、F3,使水相流動變為從聚合反應器5的上下兩端流入，從聚合反應器 5中部流出，此時因為沒有上多孔板6和下多孔板7的阻擋，已經聚合成形的聚合物顆粒會 被水相流動帶出聚合反應器5,流入攪拌聚合釜8,在篩網的攔截下，顆粒留在攪拌聚合釜8 內，開啟攪拌聚合釜8的攪拌裝置，調整攪拌轉速為100轉/分鐘，使顆粒在攪拌聚合釜8 內繼續聚合反應直到反應結束；關閉系統各閥門，停止輸送泵9,開啟閥門F7和F6,從進水 管向攪拌聚合釜8內輸送水相，利用水相將聚合完成的聚合物顆粒經由閥門F6所在的管道 轉移出攪拌聚合釜8並收集聚合物顆粒；
[0060] (10)將收集得到的聚合物顆粒淨化後再經功能化即可得到單分散離子交換樹脂。
[0061] 淨化：用80°C以上的熱去離子水洗滌聚合物顆粒3遍，再使用常溫去離子水反覆 衝洗，將聚合物顆粒清洗乾淨，在80°C下烘乾得到凝膠型大粒徑聚合物顆粒；
[0062] 功能化：將20g凝膠型大粒徑聚合物顆粒放入三口瓶中，加入20ml二氯乙烷溶脹， 10分鐘後加入質量分數為93%的濃硫酸100ml，加攪拌及回流，並加熱到70°C，保溫1. 5h ; 再升溫到85°C，恆溫3h ;停止回流，再繼續升溫到110°C，恆溫2h，蒸出二氯乙烷；
[0063] 靜置降溫，按照如下步驟稀釋：
[0064] (1)加入質量分數為70%的稀硫酸200ml，緩慢攪拌20min，將硫酸吸出；
[0065] (2)加入質量分數為50%的稀硫酸200ml，緩慢攪拌20min，將硫酸吸出；
[0066] (3)加入質量分數為30%的稀硫酸200ml，緩慢攪拌20min，將硫酸吸出；
[0067] (4)加入質量分數為10%的稀硫酸200ml，緩慢攪拌20min，將硫酸吸出；
[0068] 稀釋完成後，用大量去離子水將樹脂洗至出水為中性，即得到凝膠型陽離子單分 散離子交換樹脂產品。
[0069] 結果：產品篩分後稱重，粒度分布如表1所示，粒徑為1. 15±0. 05mm的顆粒質量佔 產品總質量97. 17%。
[0070] 表1實施例1產品粒度分布表
[0071]

【權利要求】
1. 製備單分散離子交換樹脂的設備，包括原料罐（1)、振動發生器（2)、噴頭（3)、聚合 反應器（5)、攪拌聚合釜（8)和輸送泵（9)，聚合反應器（5)下部的直徑大於上部的直徑，聚 合反應器（5)的下部的內部設置有進料管（4)，在進料管（4)的內部設置有噴頭（3)，原料 罐（1)通過管道依次與第1閥門（F1)和噴頭（3)連接，振動發生器（2)通過連杆（10)與 連接第1閥門（F1)和噴頭（3)的管道連接，輸送泵（9)的入口端通過管道依次與第8閥門 (F8)和攪拌聚合釜（8)的底部連接，其特徵是輸送泵（9)的出口端通過管道依次與第1三 通（S1)、第9閥門（F9)、第2三通（S2)、第11閥門（F11)、第3三通（S3)、第5閥門（F5)連 接後與攪拌聚合釜（8)的頂部連接，第1三通（S1)通過管道依次與第10閥門（F10)、第4 三通（S4)、第6三通（S6)連接後與聚合反應器（5)的頂部連接，第6三通（S6)通過管道與 連接有第13閥門（F13)的排氣管連接，第4三通（S4)通過管道依次與第12閥門（F12)、攪 拌聚合釜（8)的頂部連接，第2三通（S2)通過管道依次與第2閥門（F2)、聚合反應器（5) 的底部連接，第3三通（S3)通過管道依次與第5三通（S5)、第3閥門（F3)連接後與聚合 反應器（5)的中部連接，第5三通（S5)與連接有第4閥門（F4)的排放管連接，攪拌聚合釜 (8)的底部與連接有第7閥門（F7)的進水管連接，攪拌聚合釜（8)的頂部與連接有第6閥 門（F6)的排放管連接，在攪拌聚合釜（8)的內部的底部設置有篩網，在聚合反應器（5)的 中上部內表面連接有上多孔板￠)，在聚合反應器（5)的下部內表面連接有下多孔板（7)， 進料管（4)貫穿設置在下多孔板（7)上。
2. 根據權利要求1所述的製備單分散離子交換樹脂的設備，其特徵是所述上多孔板的 材質為玻璃、不鏽鋼或陶瓷。
3. 根據權利要求1或2所述的製備單分散離子交換樹脂的設備，其特徵是所述上多孔 板的孔徑為〇. 3mm?0. 8_。
4. 根據權利要求1所述的製備單分散離子交換樹脂的設備，其特徵是所述下多孔板的 材質為玻璃、不鏽鋼或陶瓷。
5. 根據權利要求1或4所述的製備單分散離子交換樹脂的設備，其特徵是所述下多孔 板的孔徑為〇. 3mm?0. 8_。
6. 製備單分散離子交換樹脂的方法，其特徵是包括如下步驟： (1) 使用權利要求1的製備單分散離子交換樹脂的設備； (2) 將聚合單體、交聯劑、引發劑和致孔劑混合均勻後加入到原料罐（1)中，控制原料 罐（1)的溫度為20-30°C得到反應物； (3) 將分散劑溶於去離子水中，使分散劑的質量濃度為0. 5%?5%，得到水相； (4) 將水相充入聚合反應器（5)、攪拌聚合釜（8)和輸送泵（9)及上述三設備間的管道 中； (5) 關閉管道上所有閥門； (6) 開啟閥門（F2)、（F5)、（F8)、（F10)和（F11)，開啟輸送泵（9)，加熱水相到85°C到 120。。； (7) 開啟振動發生器（2)，設置頻率和振幅，在原料罐（1)內施加壓力，通過調節壓力和 閥門F1，使原料罐（1)中的反應物從噴頭（3)流出時，在振動的作用下分散成為粒徑均勻的 反應物油滴，反應物油滴在浮力作用下，通過進料管（4)上升進入聚合反應器（5); (8) 調節閥門（F10)，使反應物油滴在從上向下的水相流動作用下在聚合反應器（5)內 上下往復運動，並由於水相溫度較高，反應物油滴內的引發劑開始分解，油滴內開始發生聚 合反應； (9) 用下述兩種方式之一種進行： 方式一： 取樣，觀察當反應物油滴聚合成為聚合物顆粒且不再發生粘連和破碎時，在聚合反應 器（5)內繼續聚合反應直到反應結束；關閉閥門（F11)，開啟閥門（F9)、（F3)和（F4)，開啟 閥門（F7)補充水相，從在閥門（F4)後的排放管出口收集聚合物顆粒； 方式二： 取樣，觀察當反應物油滴聚合成為聚合物顆粒且不再發生粘連和破碎時，關閉閥門 (F11)，開啟閥門（F9)、（F3)，使水相流動變為從聚合反應器（5)的上下兩端流入，從聚合反 應器（5)中部流出，已經聚合成形的聚合物顆粒會被水相流動帶出聚合反應器（5)，流入攪 拌聚合釜（8)，在篩網的攔截下，顆粒留在攪拌聚合釜（8)內，開啟攪拌聚合釜（8)的攪拌裝 置，使顆粒在攪拌聚合釜（8)內繼續聚合反應直到反應結束；關閉各閥門，停止輸送泵（9)， 開啟閥門（F7)和（F6)，從進水管向攪拌聚合釜（8)內輸送水相，利用水相將聚合完成的聚 合物顆粒經由閥門（F6)所在的管道轉移出攪拌聚合釜（8)並收集聚合物顆粒； (10) 將收集得到的聚合物顆粒淨化後再經功能化即可得到單分散離子交換樹脂。
7. 根據權利要求6所述的製備單分散離子交換樹脂的方法，其特徵是所述單分散離子 交換樹脂的粒徑為1?3. 5mm。
8. 根據權利要求6所述的製備單分散離子交換樹脂的方法，其特徵是所述聚合單體、 交聯劑、引發劑和致孔劑的質量百分比為：19%?88%，10%?50%，0. 5%?2%和0? 59.5% ;所述聚合單體為苯乙烯、丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸甲酯至少一種；所述交聯劑為二 乙烯苯或二丙烯苯；所述引發劑為偶氮二異丁腈、過氧化苯甲醯或異丙苯過氧化氫；所述 致孔劑為液體石蠟、甲苯和己烷至少一種。
9. 根據權利要求6所述的製備單分散離子交換樹脂的方法，其特徵是所述分散劑為聚 乙稀醇、十-燒基苯橫酸納或十-燒基硫酸納。
【文檔編號】C08F212/08GK104193853SQ201410413002
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月20日 優先權日:2014年8月20日
【發明者】範江洋, 陳松, 韓毅, 劉凱文, 王燁 申請人:天津大學