聚苯硫醚樹脂的化學改性研究.pdf

1、聚苯硫醚(PPS)樹脂是一種線型的富含苯環(huán)的新型高分子材料。本文利用其高分子鏈上苯環(huán)的反應活性，結合本實驗室的研究工作，對其進行了相應的功能化改性研究，合成了具有離子交換與吸附功能的離子交換樹脂新材料。傳統(tǒng)的制備離子交換與吸附樹脂的方法較復雜，限制了其在工業(yè)上的應用。本研究所用制備工藝簡單，為其在工業(yè)上的大規(guī)模生產提供了可能。
　　本文以聚苯硫醚樹脂為基體骨架，對其進行不同的功能化改性，分別合成了一種強酸型陽離子交換樹脂(SAPP

2、S)和一種強堿型陰離子交換樹脂(QAPPS)新材料，這兩種新材料均保留了原聚苯硫醚樹脂骨架的良好化學穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，且改性后的樹脂具有較高的交換容量。兩種功能樹脂的合成方法均比較簡單，由兩步反應合成，其中QAPPS樹脂經過氯甲基化和季銨化兩步反應制得;SAPPS樹脂通過傅-克烷基化交聯(lián)反應和氯磺酸磺化反應兩步制得。分別用紅外光譜分析，元素分析，熱失重分析等對合成的兩種新材料進行了物理化學結構與性能表征。用化學滴定法測定了兩種樹脂的交換

3、容量，QAPPS樹脂的交換容量高達2.87mmol·g-1;SAPPS樹脂的交換容量達1.98mmol·g-1。熱分析研究表明，兩種樹脂均有較好的熱穩(wěn)定性，QAPPS樹脂的功能基團在216.3℃才開始分解，SAPPS樹脂的功能基團在336.6℃開始分解。
　　本文研究了強堿型陰離子交換樹脂對溶液中的As(Ⅴ)的吸附能力，考查了溶液pH、溶液中砷初始濃度等因素的影響，并對樹脂進行了吸附等溫線、吸附動力學及重復再生性能研究。研究結果表

4、明:QAPPS樹脂在pH2～12之間對As(Ⅴ)均有吸附能力，但在pH8～9時，吸附能力最強;QAPPS樹脂對As(Ⅴ)的吸附是吸熱過程，吸附容量隨著溫度的增加而增大;吸附速率快，30min內基本能達到吸附平衡;且QAPPS樹脂具有較好的重復再生性能，經過五次吸附——洗脫循環(huán)后，其吸附能力無明顯改變，且吸附后的樹脂可用1mol·L-1的HCl方便洗脫再生，再生率保持在97％左右。
　　初步研究了PPS基強酸型陽離子交換樹脂對水溶液