[发明专利]一种超分子聚合物的分子簇材料及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种超分子聚合物的分子簇材料及其制备方法和应用。制备方法包括如下步骤(1)制备聚苯乙烯微球；(2)制备分子簇材料以聚苯乙烯微球为基底，在聚苯乙烯微球表面上接枝含有大量羧基或磺酸基的活性基团，合成分子簇材料。本发明的制备方法简单，成本低，能耗低，环保无污染，产品高效稳定，除垢量大，抗氧化性能强，机械强度高易于进行大规模生产。制得的分子簇材料在去除饮用水中水垢的应用。本发明将晶体化学和流体力学进行有力结合，其中以物理除垢为主，除垢性能稳定，可实现自动再生。本发明处理容量大，使用范围广，是现有软化树脂除垢的3倍以上。且出水质量高，可将原水硬度处理至国际标准。

主权项

一种超分子聚合物的分子簇材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)制备聚苯乙烯微球；(2)制备分子簇材料：以聚苯乙烯微球为基底，在聚苯乙烯微球表面上接枝含有大量羧基或磺酸基的活性基团，合成分子簇材料；所述分子簇材料的制备方法为：以聚苯乙烯微球为种子，加入溶胀剂在SDS水乳液中形成乳化液，在0.1％～0.3％引发剂过硫酸钾、0.5％～1.5％交联剂作用下，加入40％～50％的功能性单体丙烯酸，通过超声乳化分散，在30℃下继续溶胀12h；再加入10％～12％聚乙烯醇溶液，升温至80℃反应12h，制得PS‑AA分子簇；或者所述分子簇材料的制备方法为：将干燥的聚苯乙烯微球加入到由浓硝酸和浓硫酸按体积比为2:3组成的混合溶液中，于40℃下400r/min搅拌反应2～3h，经干燥后得到的产物与NaOH水溶液和Na2S2O4在75℃下400r/min反应4h，得到氨基聚苯乙烯微球；按化学计量比加入氨基聚苯乙烯微球与聚丙烯酸至乙醇溶液，于通氮条件下70℃搅拌并回流12h，洗涤、干燥，得到PS‑PAA分子簇；或者所述分子簇材料的制备方法为：按化学计量比加入干燥的聚苯乙烯微球、缩水甘油、吡啶，用甲苯浸没，于80～95℃通氮条件下以260r/min搅拌反应24h，洗涤、干燥，得到聚苯乙烯缩水甘油微球；按化学计量比将干燥的聚苯乙烯缩水甘油微球分散至浓硫酸，在40℃以200～300r/min条件下磺化10h，离心，用乙醇反复洗涤，干燥，得到PS‑PG‑SO3H分子簇。