[发明专利]多功能螯合离子交换纤维及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种多功能螯合离子交换纤维，其特征在于：表面涂覆功能树脂的纤维，所述功能树脂键合季铵基和水杨醛缩氨基化合物两种功能基团，具有螯合离子交换功能；所述多功能螯合离子交换纤维是通过基材纤维表面涂覆胺基功能树脂，得到叔胺功能纤维，此后，叔胺功能纤维依次与5-氯甲基水杨醛的亲核反应以及与氨基化合物的缩合反应过程而制成。

2.依照权利要求1所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的基材纤维选自棉纤维、麻纤维、竹纤维、木纤维、草纤维、丙纶、氯纶、腈纶、锦纶、维尼纶、涤纶或氨纶中的一种或两种以上混纺线纱。

3.依照权利要求1所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的胺基功能树脂指的是功能单体与第二烯烃单体和交联剂的共聚物。

4.依照权利要求1所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的氨基化合物指的是羟胺、肼、2-吡啶甲酰肼、3-香豆素甲酰肼、7-二乙氨基3-香豆素甲酰肼、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、邻苯二胺、对苯二胺、邻氨基苯酚、邻氨基苯甲酸、氨基硫脲、2-氨基吡啶、2-胺基苯并噻唑、2-氨基咪唑、甘氨酸、丙氨酸或半胱氨酸中的一种或两种以上。

5.依照权利要求3所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的功能单体选自丙烯酸二甲氨基乙酯、丙烯酸二乙氨基乙酯、丙烯酸二丙氨基乙酯、丙烯酸二丁氨基乙酯、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、甲基丙烯酸二乙氨基乙酯、甲基丙烯酸二丙氨基乙酯、甲基丙烯酸二丁氨基乙酯、N-(2-二甲氨基)乙基-2-甲基丙烯酰胺或N-(2-二甲氨基)乙基丙烯酰胺中的一种或两种以上。

6.依照权利要求3所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的第二烯烃单体选自苯乙烯、丙烯腈、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丁酯、顺丁烯二酸酐或醋酸乙烯酯中的一种或两种以上。

7.依照权利要求3所述的多功能螯合离子交换纤维，其特征在于所述的交联剂选自二乙烯基苯、双丙烯酸乙二醇酯、双甲基丙烯酸乙二醇酯、异氰尿酸三丙烯酯或二甲基二烯丙基氯化铵中的一种或两种以上。

8.依照权利要求1所述的多功能螯合离子交换纤维的制备方法，其特征在于通过如下步骤实现：

步骤一、叔胺功能纤维的制备

室温下，基材纤维在胺基树脂乳液中浸轧，涂覆均匀后，抽出纤维，干燥，制得叔胺功能纤维；或天然纤维室温下在胺基树脂乳液中浸轧，涂覆均匀，抽出纤维，干燥后，与丙纶、氯纶、腈纶、锦纶、维尼纶、涤纶或氨纶一起混纺，制得叔胺功能纤维；

其中胺基树脂乳液是由功能单体与第二烯烃单体和交联剂进行乳液聚合而制得的，所述功能单体/第二烯烃单体/交联剂的质量配比为3～300∶100∶2～50，所述胺基树脂乳液制备方法选自徐忠平的“含胺功能单体的乳液共聚物合成研究”硕士论文(天津大学，2003年)；

所述基材纤维如权利要求2所述，所述的天然纤维选自棉纤维、麻纤维、竹纤维、木纤维或草纤维中的一种或两种以上混纺线纱；

所述的功能单体如权利要求5所述，所述的第二烯烃单体如权利要求6所述，所述的交联剂如权利要求7所述；

步骤二、季铵基功能纤维的制备

将步骤一制得的叔胺功能纤维浸渍在含有5-氯甲基水杨醛的溶剂中，室温下反应4～48小时，滤出纤维，溶剂洗涤，干燥、制得季铵基功能纤维；

其中所述的溶剂指的是甲苯、氯苯、苯甲醚、二甲苯、石油醚、环己烷、甲基环己烷或十氢萘，所述溶剂的用量是所述叔胺功能纤维质量的2～10倍，所述的5-氯甲基水杨醛用量是所述叔胺功能纤维质量的0.5～5倍；

步骤三、多功能螯合离子交换纤维的制备

将步骤二制得的季胺基功能纤维浸渍在含有氨基化合物的溶剂中，控温20～90℃，反应2～200小时，滤出纤维，溶剂洗涤，干燥，制得多功能螯合离子交换纤维；

其中所述的氨基化合物如权利要求4所述；

所述的溶剂指的是水、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、乙酸或甲酸，所述溶剂的用量是所述季铵基功能纤维质量的2～10倍。