[发明专利]基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法及所得产品

权利要求书

1.基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

首先以共沉淀法制备磁性凹土，再用阳离子表面活性剂和硅烷偶联剂对磁性凹土进行有机化改性，最终苯乙烯为单体、二乙烯苯为交联剂、甲苯为致孔剂、过氧化苯甲酰为引发剂，采用表面负载的方法在磁性凹土悬浊液体系中制备磁性凹土-聚苯乙烯树脂。

2.根据权利要求1所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：

（1）将凹土进行酸化：

凹土加入1mol/L盐酸中，于50℃搅拌处理1h，然后用去离子水洗涤至用0.1mol/L硝酸银溶液检测无氯离子后，离心脱水，烘干，研磨备用；

(2）采用共沉淀法制备磁性凹土：

首先将步骤（1）得到的凹土和FeCl₃溶液混合超声30min，再加入FeCl₂溶液继续超声15min，迅速滴加NaOH溶液至pH=11，再继续超声1.5h，最后将所得产品通过磁分离用去离子水和无水乙醇反复洗涤至上清液呈中性，65℃真空干燥、研磨备用；

（3）阳离子表面活性剂和硅烷偶联剂协同改性磁性凹土：

将步骤（2）得到的磁性凹土、阳离子表面活性剂和水按比例混合，室温下超声1h，然后在80℃水浴下搅拌1h，再加入一定量的硅烷偶联剂水解液，65℃水浴下搅拌2h，将最终成品通过磁分离用去离子水、无水乙醇反复洗涤至无泡沫产生、65℃真空干燥、研磨备用；

（4）表面负载法制备磁性凹土-聚苯乙烯树脂：

在密闭容器中加入一定量的去离子水、无水乙醇和分散剂在90℃水浴下搅拌溶胀，待分散剂充分溶解后降温至60℃，制得水相，添加CaCl₂、Na₂CO₃搅拌均匀；

将苯乙烯单体和步骤（3）得到的改性磁性凹土混合得油相A；将交联剂、致孔剂和引发剂按比例超声混合均匀得油相B；

油相A加入水相中60℃保温搅拌45～60min，再将油相B倒入水相与油相A的混合液中，60℃保温搅拌30min，升温至80℃，搅拌保温反应1-3h，此过程中会有黑色小球形成，当黑色小球稳定且富有弹性后升温至90℃，熟化1h，将获得的磁性凹土-聚苯乙烯树脂微球通过磁分离用去离子水、无水乙醇反复洗涤，65℃真空干燥制得。

3.根据权利要求2所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（1）中凹土与盐酸的质量体积比以g/ml计为1:10。

4.根据权利要求2所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（2）中凹土与FeCl₃溶液、FeCl₂溶液的质量体积比以g/ml计为0.7：30：30；FeCl₃溶液摩尔浓度为0.3mol/L，FeCl₂溶液摩尔浓度为0.4 mol/L，NaOH溶液摩尔浓度为2 mol/L。

5.根据权利要求2所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中磁性凹土、阳离子表面活性剂、硅烷偶联剂水解液和去离子水的质量比为1：1：1：100；硅烷偶联剂水解液的硅烷偶联剂与水的摩尔比为1:3，用冰醋酸调节pH至2.5-3，超声2min促进水解,水解完全时溶液呈清澈透明状。

6.根据权利要求2所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（3）中所述阳离子表面活性剂为十八烷基三甲基氯化铵，硅烷偶联剂为KH-570。

7.根据权利要求2所述的基于磁性凹土表面修饰的磁性凹土-聚苯乙烯树脂的制备方法，其特征在于：步骤（4）油相A、油相B与水相体积比为1：1：10～15。