离子交换树脂的制备方法、离子交换树脂及其应用与流程

本申请涉及离子交换树脂的制备领域，具体涉及离子交换树脂的制备方法、离子交换树脂及其应用。

背景技术：

1、阴离子交换膜电解槽在电解水领域广泛应用，而阴离子交换膜是该类型的电解槽的关键部件之一；阴离子交换膜一般包括树脂的聚合物主链形成的三维网络骨架以及带电荷的离子传导基团组成，离子传导基团与聚合物主链可通过共价键连接。在相关技术中，阴离子交换树脂的制备一般是先将树脂从其粗溶液中沉淀出来，经洗涤后置于盐溶液中搅拌浸泡数小时至数十小时，以使树脂转化为阴离子型式；在上述过程中需要使用大量的有机溶剂，且在浸泡过程中需多次更换盐溶液。上述制备方法工序繁琐、生产周期长、离子交换效率低，且存在生产安全隐患。

技术实现思路

1、鉴于此，本申请实施例提供了离子交换树脂的制备方法、离子交换树脂及其应用。本申请实施例提供的离子交换树脂的制备方法，利用高闪点醚与盐溶液的协同作用，将相关技术中“树脂的沉淀洗涤”与“离子交换”合二为一，使得树脂析出的同时完成阴离子的交换，可有效缩短工艺流程，降低有机试剂用量，提高离子交换效率，且灵活度高，适用于多种阴离子类型的离子交换树脂的大规模工业化生产。

2、本申请实施例第一方面提供了一种离子交换树脂的制备方法，包括：

3、混合第一溶液、碱性树脂的溶液，所述第一溶液包括盐溶液和醚；其中，所述醚的闪点≥60℃；所述盐溶液包括目标阴离子，所述碱性树脂包括骨架树脂；

4、固液分离，得到离子交换树脂；所述离子交换树脂包括树脂以及连接于所述骨架树脂上的所述目标阴离子。

5、本申请一些实施方式中，所述第一溶液中，所述盐溶液与所述的醚的体积比为1:(0.2-5)。

6、本申请一些实施方式中，所述盐溶液包括盐，所述盐占所述盐溶液的质量的4%-20%。

7、本申请一些实施方式中，所述醚的沸点为150 ℃-250 ℃。

8、本申请一些实施方式中，所述醚包括二乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种。

9、本申请一些实施方式中，所述盐的溶液包括盐，所述盐包括金属离子和所述目标阴离子，所述目标阴离子包括oh-、co3²-、cl-、br-、i-、no3-、hco3-中的一种或多种，所述金属离子包括na+和/或k+。

10、本申请一些实施方式中，所述盐溶液的溶剂为水。

11、本申请一些实施方式中，所述混合第一溶液、碱性树脂的溶液包括：在搅拌的状态下向所述碱性树脂的溶液中加入所述第一溶液，得到混合液；所述搅拌的速率为50rpm-65rpm。

12、本申请一些实施方式中，在所述混合第一溶液、碱性树脂的溶液之后，且在所述固液分离之前，还包括：对所述碱性树脂的溶液和所述第一溶液的混合液以50rpm-65rpm的速率搅拌0.5h-2h。

13、本申请一些实施方式中，以所述碱性树脂的溶液的总质量为基准，所述碱性树脂的质量占比为11%-30%。

14、本申请一些实施方式中，所述碱性树脂包括季铵化碱性树脂，所述季铵化碱性树脂的骨架树脂包括碳氟骨架树脂、含醚键骨架树脂和聚芳环骨架树脂中的一种或多种。

15、本申请一些实施方式中，所述碱性树脂的溶液中的溶剂包括二甲基亚砜、n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺、n-甲基吡咯烷酮和乙腈中的一种或多种。

16、本申请实施例第二方面提供了一种离子交换树脂，所述离子交换树采用本申请实施例第一方面提供的离子交换树脂的制备方法制得。

17、本申请实施例第三方面提供了一种离子交换膜，包括本申请实施例第二方面提供的离子交换树脂。

18、本申请实施例第四方面提供了一种离子交换膜电解槽，包括本申请实施例第三方面提供的离子交换膜。

1.一种离子交换树脂的制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一溶液中，所述盐溶液与所述的醚的体积比为1:(0.2-5)。

3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述盐溶液包括盐，所述盐占所述盐溶液的质量的4%-20%。

4. 根据权利要求1-3任一项所述的制备方法，其特征在于，所述醚的沸点为150 ℃-250 ℃。

5.根据权利要求1-4任一项所述的制备方法，其特征在于，所述醚包括二乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、乙二醇单丁醚和二丙二醇甲醚中的一种或多种；和/或，

6.根据权利要求1-5任一项所述的制备方法，其特征在于，所述混合第一溶液、碱性树脂的溶液包括：在搅拌的状态下向所述碱性树脂的溶液中加入所述第一溶液，得到混合液；所述搅拌的速率为50rpm-65rpm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述混合第一溶液、碱性树脂的溶液之后，且在所述固液分离之前，还包括：对所述碱性树脂的溶液和所述第一溶液的混合液以50rpm-65rpm的速率搅拌0.5h-2h。

8.根据权利要求1-7任一项所述的制备方法，其特征在于，所述碱性树脂包括季铵化碱性树脂，所述季铵化碱性树脂的骨架树脂包括碳氟骨架树脂、含醚键骨架树脂和聚芳环骨架树脂中的一种或多种；和/或，

9.一种离子交换树脂，其特征在于，所述离子交换树脂采用如权利要求1-8任一项所述的制备方法制得。

10.一种离子交换膜，其特征在于，包括如权利要求9所述的离子交换树脂。

11.一种离子交换膜电解槽，其特征在于，包括如权利要求10所述的离子交换膜。