功能化聚苯乙烯树脂的制备与其应用的初步研究

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1、硕士学位论文摘要功能高分子的内容丰富、品种繁多、发展迅速，已经成为工业生产各个领域必不可少的关键材料，将对21世纪人类社会生活产生巨大影响。聚苯乙烯树脂(PS)经功能化后，可赋予树脂新的、更广泛的用途，因而为人们所关注。可获得不同功能基团的PS，如：磺酸基、卤素基、硝基、不同碳链的烷基等，但目前存在着如双键含量太少且位于树脂结构内部、难以控制微球粒径及担载量等问题。本文以丙烯酰氯为酰基化试剂，通过Friedel．Cra：fts酰基化反应制各含有双键的聚苯乙烯一二乙烯基苯树脂的最优工艺条件为：反应时间为30耐n，催化

2、剂：丙烯酰氯=1．25：1；最佳投料比为l：2：2。在该优化条件下，可制得双键含量为3．85mmol·g-1、远高于传统共聚法得到的“悬挂双键"含量的聚苯乙烯一二乙烯基苯树脂。其化学性质更活泼，能引入更多的功能基团，应用范围更广。该功能化树脂的结构经红外光谱、化学滴定及氯元素分析得到表征。其次，介绍了采用丁二酸酐为酰基化试剂，经Friedel．Crafts酰基化反应得到脂肪族羧酸型阳离子交换树脂。最佳优化条件为：二氯甲烷：硝基苯=lO：1，混合溶剂量=llm珧．PS，反应时间为lOh，AlCl3：丁二酸酐=3：l。

3、在该优化条件下可获得高担载量(3．5岫l·g-1)的、有手臂链长的脂肪族弱酸型阳离子交换树脂。该方法可控制反应程度，在疏水性的交联聚苯乙烯微球近表面和表面进行功能化。制成的羧基树脂结构规整，粒径均一，可通过优化条件控制担载量，可克服大量羧基包裹在微球内部，或难以控制水解条件、难以控制微球的粒径和担载量等缺点，并且反应条件温和。经过酸碱滴定、红外光谱等分析手段可定性、定量地确定了该产物的结构和担载量。在交联的聚苯乙烯微球上，以顺丁烯二酸酐作为酰基化试剂，通过Friedel．Crafts酰基化反应，得到一种含有双键的脂

4、肪族弱酸型阳离子交换树脂。通过对反应条件的优化，可获得高双键担载量(约为3．16衄ol·f1)的、有手臂链长的脂肪族弱酸型阳离子交换树脂，且最高羧基担载量为3．54mmol·g．1。最后，通过Mich∞l反应，以乙二胺化交联聚苯乙烯树脂和2一丙烯酰胺基一2一甲基丙烷磺酸为原料，制备得到新型的脂肪磺酸基阳离子交换树脂。最佳反应条摘要件为：反应时间18h，温度100℃，PS．．Acyl．EDA：AMPS：K2C03：TBAB(摩尔比)=l：lO：2：O．2。该方法不同于以往的树脂磺化方法，而具有较长的手臂链，易于和其它

5、物质反应或进行离子交换。而且避免了芳香族磺酸树脂的磺化水解逆反应。并对其吸附C，+的条件进行了优化，对相关的吸附等温线，动力学性能，溶液pH值，温度等影响因素进行了研究，得到了吸附的最佳条件：pH=5，吸附时间为175而n，lg树脂处理20mL浓度为250mg·L以的C，+液为最佳固液配比，且吸附率可达lOO％。用lO％的盐酸可以基本将吸附在树脂上的Cf3+全部解吸下来，达到将口+完全回收利用的目的。关键词：Friedel—C随fts酰基化反应聚苯乙烯微球离子交换树脂丙烯酰氯Mich勰l反应2-丙烯酰胺基一2_甲基

6、丙烷磺酸II硕士学位论文Becauseitsvarioustyl，esandexpeditiousdeveIopment’丘mctionalpol”nerh酗bc∞me证lpo心mtchemicalm酏erialiIleveryindu矧alfield趾dh鹞trernendouSef!E．eCtonpeople’slifein2l甄cenl呻．Atpresent，becausepolyst”．cmeresillcouldacquirenew觚df．ar-mgiIlgapplicationby缸ctionali阢p

7、eoplehavepaymo坞趿dmoreattemiont0it．Mally胁ctiorlalprOupssⅦ’h嬲sldfoIlic，haloidgroup，Ilitrylandalkylwinldi丘．e1．a吡carbolicchaillc(mIdbeiIl臼沁ducedtothepolyst”er伦．Ho、vever，也erea∞alsomulti觚ousproblemsillnl髓e劬ctionalmetllods，SU【ch舔lowamo岫lofdoublebolldsloadmgarldiIltll

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