聚氯乙烯樹脂化學(xué)改性及其在離子交換領(lǐng)域的應(yīng)用.pdf

1、近年來，離子交換技術(shù)發(fā)展迅速，被廣泛地應(yīng)用于吸附分離領(lǐng)域，特別是在廢水的深度凈化和產(chǎn)品的分離提純方面。隨著現(xiàn)代有機(jī)合成工業(yè)技術(shù)的迅速發(fā)展，許多種性能優(yōu)良的離子交換樹脂被陸續(xù)研制出來，并且在原有的應(yīng)用基礎(chǔ)上，又開發(fā)了多種新的應(yīng)用方法，這些離子交換樹脂在許多行業(yè)尤其是高新科技產(chǎn)業(yè)和科研領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛。離子交換樹脂的骨架多種多樣，包括苯乙烯-二乙烯基苯、聚丙烯酸、酚醛樹脂等，本文則選用鮮有報(bào)道的聚氯乙烯作為原料，通過化學(xué)改性制備一系列吸附樹脂

2、，研究主要有兩個(gè)方面內(nèi)容。
　　（1）通過聚氯乙烯樹脂與三乙烯四胺的胺化與交聯(lián)反應(yīng)制得一種交換容量達(dá)10.52 mmol/g的 PVC基離子交換樹脂新材料（PVC-TETA），并利用 FT-IR、EA、TG及化學(xué)手段對(duì)產(chǎn)物結(jié)構(gòu)與反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了分析與表征，結(jié)果表明三乙烯四胺被成功引入PVC聚合物主鏈，且反應(yīng)過程伴隨著 PVC脫HCl形成碳碳雙鍵的副反應(yīng)，反應(yīng)溫度越高消除反應(yīng)越明顯，對(duì)PVC結(jié)構(gòu)破壞也就越嚴(yán)重。以上述工作為基礎(chǔ)，初步研

3、究了PVC-TETA樹脂對(duì)水中六價(jià)鉻的吸附與再生性能。結(jié)果表明，該功能樹脂轉(zhuǎn)化為氯型后對(duì)六價(jià)鉻的吸附量最高可達(dá)563 mg/g，該吸附量明顯優(yōu)于常見的陰離子交換樹脂，其吸附等溫線符合 Langmuir模型。樹脂經(jīng)5次吸附再生循環(huán)后其吸附容量保持穩(wěn)定，具有較好的實(shí)際應(yīng)用性能。
　　（2）以二乙烯三胺、硫化鈉為交聯(lián)試劑，對(duì)PVC樹脂進(jìn)行化學(xué)交聯(lián)，交聯(lián)后的PVC樹脂再以2-巰基苯并咪唑鈉改性，從而制備出交聯(lián)的PVC吸附樹脂。通過化學(xué)滴定

4、、IR、EA等手段對(duì)中間產(chǎn)物以及最終產(chǎn)物的物理、化學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征。結(jié)果表明，二乙烯三胺和硫化鈉均能實(shí)現(xiàn)對(duì)PVC的交聯(lián)作用（交聯(lián)產(chǎn)物不溶于各種有機(jī)溶劑，DMF、THF、環(huán)己酮等），此外DETA交聯(lián)后的PVC更容易與MBM發(fā)生反應(yīng)。以此為基礎(chǔ)，對(duì)DETA交聯(lián)的PVC吸附樹脂吸附Hg2+的性能進(jìn)行考察，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，該離子交換樹脂對(duì)Hg2+的最大吸附量為86.66mg/g，50.00mg/L的Hg2+溶液，經(jīng)樹脂處理后，其除凈率可以達(dá)到94.1％