本發明專利技術涉及一種大孔型強堿性碳納米管復合樹脂及其制備方法，主要解決以往技術中涉及到的離子交換樹脂耐熱性能差，抗溶脹性能差的問題。本發明專利技術通過采用(1)40～65％的單體；(2)3～10％的共聚單體；(3)0.1～10％的納米材料；(4)0.1～2％的引發劑；其中單體選自對氯甲基苯乙烯、4-(3-氯丙基)苯乙烯、4-(3-溴丙基)苯乙烯、4-(4-氯丁基)苯乙烯、4-(4-溴丁基)苯乙烯、4-(5-氯戊基)苯乙烯或4-(5-溴戊基)苯乙烯中的至少一種；共聚單體選自雙甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯基苯、二乙烯基苯基甲烷、二乙烯基苯中的至少一種；納米材料選自多壁碳納米管、單臂碳納米管、C60或C70等富勒烯中的至少一種；引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫中的至少一種及其制備方法的技術方案較好地解決了該問題，可用于環氧乙烷催化水合的工業生產中。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種。
技術介紹
作為一種新興的材料，碳納米管自從被發現以來，其獨特的結構和性能在科學界引起了一股研究熱潮(Iijima, S. ； Ichihashi, T. Nature 1993,363,603-605 ；Wang, C. C. ；Guo, Ζ. X. ；Fu, S. K. ；Wu, W. ；Zhu, D. B. Progress in Polymer Science 2004,29, 1079-1141.)。對于聚合物/碳納米管復合材料的制備，常用的方法有共混法(溶液共混， 熔融共混)，原位聚合法，化學修飾法等。通過這些方法，可以將碳納米管優良的力學，電學等性能，與聚合物進行復合，得到具有比強度高、可設計性強、抗疲勞性能好、成型工藝簡單等優點的聚合物納米復合材料，實現兩者的優勢互補。Jin等人采用熔融法，取一定量的碳納米管和聚合物，直接在高溫下攪拌一段時間熔解混合，使碳納米管在聚合物中分散均勻，然后再較高溫度和壓力下壓膜，得到了一系列碳納米管 / 聚合物復合膜，(Jin，Ζ. Pranoda, K. Xu, G. Chemistry Physics Letter, 2001, 337,43-47)。對碳納米管進行修飾，可以增加碳納米管在睡醒介質或者油性介質中的溶解性。劉世勇等通過在Y射線作用下進行原位聚合反應，將PS聚合物長鏈接枝到多壁碳納米管上，制備了 PS/MWNTs 復合材料(Hangxun Xu, Xingbo Wang, Yanfeng Zhang, Shiyong Liu. Chem. Mater. 2006，18，2929-2934)；所得到的PS/MWNTs復合材料在有機溶劑中的溶解性，較多壁碳納米管有了很大的提高。原位聚合方法是最有效、簡便的對碳納米管進行功能化的方法。它基于在聚合單體和碳納米管混合體系中，引發劑引發單體聚合，碳管表面的η鍵與鏈式聚合反應。利用這種方法可以將聚合物長鏈接枝到碳管側壁上，同時可以和多種聚合物混合，可以用于所有的聚合物復合材料制備。I. J. Chung等利用原位乳液聚合制備 PS/SMNTs 復合材料(Hyeong Taek Ham, Yeong Suk Choi, Mu Guen Chee, In Jae Chung. Journal of Polymer Science Part a-Polymer Chemistry 2006,44,573-584)； Mu Sang Lee等利用原位化學氧化聚合反應，制備了聚噻吩包覆碳管的聚噻吩/碳納米管 (PTh/SWNTs)復合導電聚合物。Kaminsky等利用茂金屬催化劑，通過原位聚合制備了聚丙烯/碳納米纖維以及碳納米管復合材料(PP/CNF，PP/CNT) (Katharina ffiemann, Walter Kaminsky, Florian H. Gojny, Karl Schulte.Macromo1. Chem. Phys. 2005, 206,1472-1478)。離子交換樹脂是一種在交聯聚合物結構中含有離子交換基團的功能高分子材料。 不溶于一般的酸堿溶液及許多有機溶劑。可以防范用于水處理，食品工業，制藥工業，合成化學和石油化學工業，以及環境保護，冶金工業等。強堿性陰離子交換樹脂是在苯乙烯、二乙烯基苯共聚物的基礎上，分別通過氯甲基化，胺化反應制得。工業上常采用的這種方法， 在氯甲基化工程中，需要使用的原料為氯甲醚以及二氯甲醚，這兩種物質具有強烈的致癌作用，在生產過程中會造成不同程度的傷害。同時氯甲基化反應存在多取代和交聯等問題， 使得氯甲基樹脂的結構復雜化，對于離子交換樹脂結構的均一性造成影響。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題之一是現有技術的強堿性離子交換樹脂存在的耐熱性能差，抗溶脹性能差的問題，提供一種新的大孔型強堿性碳納米管復合樹脂，該樹脂具有耐熱性能好，抗溶脹性能優良的特點。本專利技術所要解決的技術問題之二是提供一種與解決技術問題之一相對應的大孔型強堿性碳納米管復合樹脂的制備方法。為解決上述技術問題之一，本專利技術采用的技術方案如下一種大孔型強堿性碳納米管復合樹脂材料的制備方法，以重量百分比計包括以下組分(1)40 65%的單體；(2) 3 10 %的共聚單體；(3) 0. 1 10 %的納米材料；(4)0. 1 2%的引發劑;其中單體選自對氯甲基苯乙烯、4-(3-氯丙基)苯乙烯、4-(3-溴丙基)苯乙烯、 4-(4-氯丁基)苯乙烯、4-(4-溴丁基)苯乙烯、4-(5-氯戊基)苯乙烯或4-(5-溴戊基) 苯乙烯中的至少一種；共聚單體選自雙甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯基苯、二乙烯基苯基甲烷、二乙烯基苯中的至少一種；納米材料選自多壁碳納米管、單臂碳納米管、C6tl或C7tl等富勒烯中的至少一種；引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫中的至少一種。上述技術方案中單體優選方案選自對氯甲基苯乙烯，共聚單體優選方案選自二乙烯基苯，納米材料優選方案選自多壁碳納米管，弓I發劑優選方案選自過氧化苯甲酰，助劑一優選方案選自聚乙烯醇，助劑二優選方案選自聚苯乙烯。為解決上述技術問題之一，本專利技術采用的技術方案如下一種大孔型強堿性碳納米管復合離子交換樹脂材料的制備方法，包括以下步驟(1)將所需量的助劑一配成重量百分比濃度為0. 5 2%的水溶液A ；(2)將所需量的單體、共聚單體、引發劑、納米材料以及助劑二配成溶液B ；(3)將溶液B在60 75°C預聚合0. 5 2. 5小時；將溶液B與溶液A混合，升溫至70 90°C，反應5 15小時，然后升溫至90 100°C，反應5 15小時，反應結束后， 傾倒出上層液體，用索氏提取器對微球進行抽提，抽提5小時，然后用熱水洗滌微球，過濾， 干燥，過篩，收集粒徑范圍0. 35 0. 60mm的復合微球。(4)向復合微球中加入相當于復合微球重量20 70%的二氯乙烷，70 200% 的三甲胺鹽酸鹽和60 180%的氫氧化鈉，在25 45°C下反應約5 30小時，反應結束后，經水洗，加入氫氧化鈉轉型，再水洗至中性，得強堿性碳納米管復合樹脂，其中單體選自對氯甲基苯乙烯、4-(3-氯丙基)苯乙烯、4-(3-溴丙基)苯乙烯、4-(4-氯丁基)苯乙烯、 4-(4-溴丁基)苯乙烯、4-(5-氯戊基)苯乙烯或4-(5-溴戊基)苯乙烯中的至少一種；共聚單體選自雙甲基丙烯酸乙二醇酯、二丙烯基苯、二乙烯基苯基甲烷、二乙烯基苯中的至少一種；納米材料選自多壁碳納米管、單臂碳納米管、C6tl或C7tl等富勒烯中的至少一種；引發劑選自過氧化苯甲酰、偶氮二異丁腈、過氧化月桂酰、異丙苯過氧化氫中的至少一種；助劑一選自聚乙烯醇、明膠、淀粉、甲基纖維素、膨潤土、碳酸鈣中的至少一種。助劑二選自脂肪烴、聚苯乙烯、汽油、脂肪酸或石蠟中的至少一種。懸浮共聚是用于離子交換樹脂交聯骨架的常用聚合方法。本專利技術中涉及的交聯骨架是對氯甲基苯乙烯-二乙烯基苯共聚體，然后通過胺化反應引入季銨基團。本專利技術在利用納米材料在有機介質中的分散，實現了納米材料的聚合物原位功能化，解決了納米材料在離子交換樹脂基體中的復合問題，同時利用特殊單體-對氯甲基苯乙烯，解決了以往樹脂制備過程中遇到本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：俞峰萍，蔡紅，何文軍，何立，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，
類型：發明
國別省市：
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