[发明专利]弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法

说明书

技术领域

 本发明涉及离子色谱柱，具体的讲是一种弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法。

背景技术

《分析化学》1998年2月第2期研究简报《聚马来酸包夹硅胶基质单柱弱阳离子色谱柱填料》公开了一种将预处理的微粒硅胶与甲基乙烯基二乙氧基硅烷反应制得硅烷化改性硅胶，再将硅烷化改性硅胶与马来酸酐反应得到共聚产物，制备出弱阳离子色谱柱填料的技 术，该填料的色谱柱克服了现有聚丁二烯-马来酸涂敷硅胶基质固定相对碱金属和碱土金属离子同时分离效果不满意的技术问题，但是需用乙二胺/酒石酸淋洗液进行分离，随后乙二胺的系统峰影响分析结果。《过程工程学报》第7卷第5期《一种含有双键的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂的制备》公开了一种采用顺丁烯二酸酐作为酰基化试剂，通过PS-DVB的Friedel-Crafts酰基化反应，得到制备离子色谱柱填料的含有双键脂肪族弱酸性阳离子交换树脂的技术，该树脂克服了通常PS-DVB共聚物交联度低，共聚物中悬挂双键含量不高的技术问题，但是存在反应过程比较复杂，聚合物溶胀后需进行Friedel-Crafts酰基化反应，然后再洗涤去氯离子才能得到PS-MAH-COOH,该交换树脂制作填料的色谱柱存在分析结果分离度与峰形不理想的弊端。

发明内容

本发明要解决现有以硅胶为基体制备的交换树脂的弱阳离子色谱柱填料存在碱金属和碱土金属离子同时分离需用乙二胺/酒石酸淋洗液，乙二胺的系统峰影响分析结果；以聚合物微球为基体制备的双键的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂存在的反应过程比较复杂，需进行Friedel-Crafts酰基化反应后再洗涤去氯离子，该交换树脂制作填料的色谱柱分析结果的分离度与峰形不理想的技术问题，提供一种制作的弱酸性阳离子色谱柱对碱金属和碱土金属离子仅用简单硝酸淋洗液同时分离，不影响分析结果，分析测试成本低，分析检测结果重现、柱效较高，分离度和离子峰形好的以动态活化、硅羟基化球形硅胶为基料，虚耗低，接枝率高的弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法，或者是一种制作的弱酸性阳离子色谱柱分析检测结果重现、柱效较高，分离度和离子峰形好的以PGMA/EDMA、PVA或PS-DVB溶胀完全的交换树脂聚合物微球为基料，制作工艺简单易行，反应完全、虚耗低，接枝率高的弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法。

为了解决上述的技术问题，本发明采取的技术方案是：一种弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法，包括以动态活化、硅羟基化球形硅胶为基料，或者是PGMA/EDMA、PVA或PS-DVB溶胀完全的交换树脂聚合物微球为基料，所述球形硅胶基料，或者所述的PGMA/EDMA、PVA或PS-DVB交换树脂聚合物微球基料先与马来酸酐进行表面预附聚反应，再与马来酸酐进行正规接枝聚合反应，制得弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂。

本发明在现有弱酸性阳离子色谱柱填料交换树脂的制备方法中增加了动态活化、硅羟基化球形硅胶和PGMA/EDMA、PVA或PS-DVB溶胀完全的交换树脂聚合物微球与马来酸酐的表面预附聚不饱和羧酸基团反应过程，有效物初步接枝、附着在基料上，接下来再与马来酸酐进行深度接枝聚合反应，实现了更加完全的接枝聚合。所以，以硅胶为基体制备交换树脂虚耗低，接枝率高，以该交换树脂制作填料的弱酸性阳离子色谱柱对碱金属和碱土金属常规的一、二价阳离子用简单硝酸淋洗液同时分离，不影响分析结果，分析测试成本低，分析使用结果重现、柱效较高，分离度和离子峰形好的优点；以交换树脂聚合物为基体制备的含有双键的脂肪族弱酸性阳离子交换树脂的制作工艺简单易行，反应完全、虚耗低，接枝率高，该交换树脂填料的弱酸性阳离子色谱柱具有分析测试结果重现、柱效较高，分离度和离子峰形好的优点。

所述球形硅胶基料，或者所述的PGMA/EDMA、PVA或PS-DVB交换树脂聚合物微球基料先与马来酸酐和苯乙烯或丁二烯进行表面预附聚反应。苯乙烯或丁二烯不饱和物作为聚合增强剂使马来酸酐容易与基料表面接枝预附聚反应。

表面预附聚反应中采用偶氮二异丁腈引发剂。油溶性的偶氮引发剂反应稳定。 

表面预附聚的温度35-65℃。温度低于35℃，表面预附聚速度急剧减慢，甚至不能进行；高于65℃，表面预附聚引发剂易引起爆聚。

表面预附聚的温度45-55℃。这是优选的温度。

表面预附聚在常压下超声反应3.5-6.5小时。超声反应的时间受表面预附聚的温度影响。表面预附聚的温度低，超声反应长；表面预附聚的温度高，超声反应短。

表面预附聚在常压下超声反应4.5-5.5小时。这是优选的超声反应时间。