可同步调控机械强度及交换容量的强碱阴离子交换树脂及其制备方法
阅读说明：本技术 可同步调控机械强度及交换容量的强碱阴离子交换树脂及其制备方法 (Strong base anion exchange resin capable of synchronously regulating and controlling mechanical strength and exchange capacity and preparation method thereof ) 是由 李启蒙 王国祥 韩睿明 刘金娥 陈焱山 许晓光 张新厚 陈赟 于 2021-08-31 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种可同步调控机械强度及交换容量的强碱阴离子交换树脂及其制备方法,所述树脂骨架的结构中包括所示的结构单元,A为含有季铵盐的基团。本发明利用丙烯酸系单体反应物、致孔剂、引发剂组成油相,与含分散剂的水相混合均匀,升温进行悬浮聚合,形成高交联的球体,球体的机械强度和湿真密度均较高,聚合反应后的树脂球体通过控制胺酯交换的胺化反应过程对树脂的机械强度和交换容量进行同步调控,进一步经过烷基化反应形成季铵盐基团,最终制备出丙烯酸系强碱阴离子交换树脂。本发明制备的树脂机械强度较高,磨后圆球率高,且具有较高的湿真密度和沉降速率,可以替代传统强碱阴离子交换树脂,用于分离和去除各种水体中电负性的物质。(The invention discloses a strong base anion exchange resin capable of synchronously regulating and controlling mechanical strength and exchange capacity and a preparation method thereof, wherein the structure of a resin framework comprises A is a group containing quaternary ammonium salt. According to the invention, an acrylic acid series monomer reactant, a pore-forming agent and an initiator are utilized to form an oil phase, the oil phase is uniformly mixed with a water phase containing a dispersing agent, the mixture is heated for suspension polymerization to form a high-crosslinked sphere, the mechanical strength and the wet and real density of the sphere are both high, the resin sphere after the polymerization reaction synchronously regulates and controls the mechanical strength and the exchange capacity of the resin by controlling the amination reaction process of amine ester exchange, and a quaternary ammonium salt group is further formed through alkylation reaction, so that the acrylic acid series strong base anion exchange resin is finally prepared. The resin prepared by the invention has higher mechanical strength, high sphericity rate after grinding, higher wet density and sedimentation rate, can replace the traditional strong base anion exchange resin, and is used for separating and removing electronegative substances in various water bodies.)
技术领域
本发明属于树脂材料领域，具体涉及一种可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱性阴离子交换树脂及其制备方法。
背景技术
离子交换树脂材料因其结构可调控、吸附容量高、选择性强和易脱附再生等优势，被广泛用于水处理领域。聚丙烯酸阴离子交换树脂由于骨架较亲水，对电负性的弱酸性有机物具有较高的交换能力和交换容量。同时，聚丙烯酸阴离子交换树脂解析有机物能力较强，可以耐受溶解性有机物造成的污染。丙烯酸系强碱阴离子交换树脂对大分子有机物腐殖酸和富里酸的吸附效果远远优于大孔型苯乙烯系离子交换树脂，且更容易洗脱再生。因此，丙烯酸系强碱阴离子交换树脂在生物医药工程、化学分析、废水处理及资源化等方面得到广泛应用。
传统的丙烯酸系阴离子交换树脂的合成需要使用丙烯酸酯单体，如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯等。US Patent No.5900146所提及的磁性强碱阴离子交换树脂的合成方法，活性单体甲基丙烯酸缩水甘油酯聚合后，由于树脂结构中具有环氧基团，可以直接与三甲胺盐酸盐反应生成季铵盐，形成丙烯酸系强碱阴离子交换树脂。相较于苯乙烯系离子交换树脂，丙烯酸系阴离子交换树脂的机械强度较差，树脂在应用到水处理过程时优于相互接触与摩擦，会产生5-10μm的树脂悬浮颗粒，导致树脂损失和水体的二次污染。通常，可通过提高交联剂比例、优化致孔剂成分及比例等来调节树脂的孔道结构，以此提高树脂机械强度。也有报告称通过在树脂内部原位形成或合成时掺杂无机纳米颗粒可显著提高树脂的机械强度。然而，无机纳米颗粒同样有流失造成二次污染的风险，且无机颗粒对酸碱性的耐受能力较差。因此，制备具有良好的结构稳定性和较强机械强度的丙烯酸系阴离子交换树脂仍然是一个函待解决的技术问题。
发明内容
发明目的：针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱性阴离子交换树脂，该树脂可根据使用环境的要求对交联度和交换容量进行控制，保证树脂有合适的交换容量和机械强度。此外，有效解决通用的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂交联剂含量低的情况，其树脂机械强度差等问题。
本发明的另一目的是提供一种上述可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂的制备方法。本发明的树脂可通过控制胺酯交换的胺化反应过程对树脂的机械强度和交换容量进行同步调控，进一步通过烷基化过程合成强碱阴离子交换树脂。
技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，所述树脂骨架的结构中包括所示的结构单元，其中A为含有季铵盐的基团，基团A为以下6种基团中的任意一种：
其中R1，R2，R3，R4，R5分别独立的选自C1～4烷基或羟基取代的C1～4烷基；基团A中n为0、1，2，3、4、5或者6，作为优选，基团A中n为0、1，3；X代表Cl、Br、I或OH。
作为优选，所述R1，R2，R3，R4，R5分别独立的选自甲基或乙基。
其中，所述丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，其粒径为100～600μm，强碱交换量为2.0～4.5mmol/g，含水率为46～68％，磨后圆球率(国标GB/T 12598-2001法)为80～99.9％，湿真密度1.1～1.3g/mL，在20℃纯水中的沉降速率为50～90m/h。
本发明所述的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂的制备方法，包括：利用丙烯酸系单体反应物、致孔剂、引发剂组成油相，所述丙烯酸系单体反应物包括单体和交联剂，或者仅包括交联剂，在搅拌作用下与含分散剂的水相混合均匀，升温进行悬浮聚合，由于单体反应物中酯基交联剂占比较高，使得悬浮聚合后形成高交联的树脂球体，树脂球体的机械强度和湿真密度均较高。聚合反应后的树脂球体通过控制胺酯交换的胺化反应过程对树脂的机械强度和交换容量进行同步调控，即参与胺化反应的树脂酯基可使树脂交换生成胺基基团，未参与胺化反应的酯基仍作为交联单元使树脂保持较高机械强度。胺化反应后的树脂进一步经过烷基化反应形成季铵盐基团，最终制备出可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂。
其中，所述可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂的制备方法，具体包括以下步骤：
(1)将含有丙烯酸系单体反应物(单体、交联剂)、致孔剂和引发剂的油相加入到溶解有分散剂的水相中，搅拌升温，反应完成后的球体经抽提或清洗后晾干；
(2)将步骤(1)所得树脂球体用乙二胺、N，N-二甲基丙二胺、N，N-二甲基丁二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种进行胺化；
(3)将步骤(2)胺化后的树脂清洗后烘干；
(4)将步骤(3)得到的树脂球体在碱性溶液中与烷基化试剂反应即可得到可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂。
其中，步骤(1)中单体反应物包括单体和交联剂，其总质量与致孔剂的重量比为1:0.1～1:1.5，单体反应物中单体与交联剂的重量比为(0～0.2)：1。
其中，步骤(1)中单体反应物中单体为丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯中的一种或几种；交联剂中包括乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二乙基二烯丙基酯和三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯中的至少一种，其三者中的一种或者几种的总质量占交联剂总质量的90％以上，所述交联剂中还可以包括二乙烯苯，其质量占交联剂中总质量0-10％。；所述致孔剂为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、200#溶剂油、异丙醇、正丁醇、液蜡、正庚烷、正辛烷、异辛烷、正癸烷中的一种或几种；所述引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化苯甲酰中的一种或两种。
作为优选，交联剂为三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯和二甲基丙烯酸乙二醇酯中的一种或两种。
作为优选，致孔剂为甲苯或二甲苯中的一种或几种。单体和交联剂总重与致孔剂的重量比优选为1：0.1～1：1.0。
作为优选，在本发明的步骤(1)中，向油相中加入占反应物体系重量百分比0.5％～2％的引发剂，搅拌使引发剂充分溶解。
其中，步骤(1)中搅拌反应的搅拌速度为100～350rpm，温度控制在50～80℃，反应2～8小时后于85～95℃下保温4～15小时。
作为优选，在本发明的步骤(1)中，水相包括水、分散剂和无机盐。分散剂选自明胶、聚乙烯醇1788、羟乙基纤维素、十二烷基苯磺酸钠、木质素磺酸钠中的一种或几种；优选为羟乙基纤维素和聚乙烯醇1788中的一种或两种；无机盐为食盐和硫酸钠中的一种或两种，优选硫酸钠；水相中，按质量分数分散剂占比0.2％～3％，食盐占比0～20％，硫酸钠占比0～10％，余量为水；
其中，步骤(2)中将步骤(1)所得树脂球体用1～8倍于树脂质量的乙二胺、N，N-二甲基丙二胺、N，N-二甲基丁二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺中的一种或几种在120～260℃下胺化6～30小时。
作为优选，在本发明的步骤(2)中，通过控制胺化反应的时间和温度来调控胺化反应的进程，即参与反应的树脂球体中的酯基可使树脂生成胺基基团，未参与反应的酯基仍作为交联单元使树脂保持较高机械强度，通过控制胺酯交换的胺化反应过程对树脂的机械强度和交换容量进行同步调控。
作为优选，将步骤(3)所得树脂用甲醇、乙醇、丙酮中的一种或几种反复清洗后再用水清洗数次，在30～50℃烘干。
其中，步骤(4)中烷基化试剂选自氯甲烷、氯乙烷、溴甲烷、溴乙烷、碘甲烷、碘乙烷的一种或几种，烷基化试剂与树脂的的重量比为1：1～8：1，在40～120℃反应2～48小时。
作为优选，烷基化试剂与树脂的的重量比为为3：1～6：1。具体的烷基化试剂与树脂的重量比为1：1、或2：1、或3：1、或3.5：1、或4：1、或4.5：1、或5：1、或6：1、或7：1、或8：1。
本发明所述的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂在分离和去除各种水体中电负性的物质中的应用。原理：本发明利用丙烯酸系单体反应物(单体和交联剂)、致孔剂、引发剂组成油相，在搅拌作用下与含分散剂的水相混合均匀，升温进行悬浮聚合，由于单体反应物中酯基交联剂所占比例较高，悬浮聚合后形成高交联度的树脂球体，树脂球体的机械强度和湿真密度均较高。聚合反应后的树脂球体通过控制胺酯交换的胺化反应过程对树脂的机械强度和交换容量进行同步调控，进一步经过烷基化反应形成季铵盐基团，最终制备出可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂。
通常交联剂只具有交联功能，本发明所主要选用的交联剂与单体性质相似，既可作为交联单元，又可以作为功能单元进行胺化反应，参加胺化反应的部分和单体功能一样可使树脂具有交换容量，未参加反应的部分仍可作为交联单元增加树脂的机械强度。
本发明的交联剂，既可作为交联单元，又可以作为功能单元进行胺化反应，增加单体和交联剂的利用效率，交换容量高，同时机械强度高，本发明可以通过磨后圆球率证明树脂磨后圆球率均可达到80％以上(80～99.9％)，高于传统丙烯酸系阴离子交换树脂(磨后圆球率为55.0～75.0％)。本发明由于胺化反应程度可以控制，因而可以通过控制胺化反应过程同时调控树脂的交换容量和机械强度。
此外，现有技术中通常交联剂是用二乙烯苯，其不容易与丙烯酸单体聚合，因而用量不能太多。此外，商业化二乙烯苯纯度一般只有50％作用，会引入大量其他杂质，而且二乙烯苯交联剂用量多则树脂的交换容量大大降低，没有应用效果。
本发明重点在于制备了一种可同步调控机械强度及交换容量的强碱阴离子交换树脂，有效解决了传统的丙烯酸系阴离子交换树脂制备时单体和交联剂的功能单一等问题，现有技术单体常用丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸缩水甘油酯(GMA)等。其中GMA形成的树脂交换容量低，机械强度差，更多使用的是丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯，而它们都需要经过胺酯交换反应。本发明的交联剂选用特定的丙烯酸酯交联剂，既可以作为交联剂又可以作为单体，因而在进行胺酯交换反应时与单体相似，交联单元既可以参加反应生成功能基团，也可以仅作为交联单元(交联度越高，机械强度越高，参加胺化反应后交联度会降低)，具体可以通过控制胺酯交换条件确定，因而可以根据使用要求对树脂的交换容量和机械强度进行同步调控。
本发明中使用的特定的交联剂十分重要。即丙烯酸酯系列交联剂，如乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二乙基二烯丙基酯、三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、二乙烯苯中的一种或几种。本发明通过特定的胺酯交换反应，可使树脂具有交换基团，而且通过控制该过程，可同步调控树脂的交换容量和机械强度。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明提供了一种机械强度及交换容量可调控的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂及其制备方法，按照该方法所制备的机械强度及交换容量可调控的丙烯酸系强碱性阴离子交换树脂，可以通过控制胺酯交换的胺化反应过程同时调节树脂的交换容量和机械强度。按照树脂磨后圆球率国家测试标准测试，按照本发明的方法制备的强碱阴离子交换树脂机械强度较高，树脂磨后圆球率均可达到80％以上(80～99.9％)，高于传统丙烯酸系阴离子交换树脂(磨后圆球率为55.0～75.0％)。该树脂同时拥有较高的湿真密度和沉降速率，使其在实际应用的过程中易于分离。此外，本发明所述树脂在水处理过程中破碎较少，能够长期循环使用，从而减少水处理成本，可以替代传统强碱阴离子交换树脂用于分离和去除各种水体中电负性的物质，如溶解性有机物、以及硝酸盐、磷酸盐等多种阴离子。
本发明制备的可同步调控机械强度及交换容量的强碱阴离子交换树脂，未添加无机纳米颗粒，与现有通过无机纳米颗粒可以增强树脂机械轻度和稳定性不同，因而不存在无机纳米颗粒流失造成的二次污染问题；通过控制胺酯交换反应，可以使树脂根据使用要求调节交换容量和机械强度，由于树脂的交联剂含量很高(单体：交联剂＝0.02～0.2:1)，可以保证树脂有较高的交联度，因而可以确保树脂有较高的机械强度和结构稳定性，不会产生5-10μm的树脂悬浮颗粒造成的污染。
本发明制备简单、原料来源丰富，可以大规模生产应用。
附图说明
图1为本发明所述一种可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂的扫描电镜图。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂家建议的条件。
其中：湿真密度测定参考GB 8330-87离子交换树脂湿真密度测定方法。
磨后圆球率测定参考GB/T 12598-2001离子交换树脂渗透圆球率、磨后圆球率的测定。
含水率测定参考GB/T 5757-2008离子交换树脂含水率测定方法。
沉降速度测定参考,陈秀枝等.弱酸交换树脂的水力学特性试验[J].北京科技大学学报,2001,23(5):398-400。
交换容量测定参考GB/T11992-1989氯型强碱性阴离子交换树脂交换容量测定的方法。
实施例1
将500g含有重量比为2％的羟乙基纤维素、10％的硫酸钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在150rpm。将10g丙烯酸甲酯、10g二乙烯苯、100g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、1.0g偶氮二异丁腈、100g甲苯的混合液加入到上述三口烧瓶中并升温至50℃，保持8小时，升温至85℃，保持15小时后出料；用乙醇清洗出料晾干后得到树脂球体，加入4倍于树脂重量的乙二胺在130℃下保持8小时后出料；出料后用乙醇清洗后再用水清洗至中性，在30～50℃烘干；烘干后加入10％液碱300mL，加入450g氯甲烷，40℃下反应10小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。所得树脂的扫描电镜图如示例图1所示。
所得的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于300～500μm，湿真密度为1.14g/mL，磨后圆球率达94％，含水率为63％，沉降速度83.2m/h，强碱交换容量为3.23mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝0。
实施例2
将500g含有重量比为0.2％的聚乙烯醇1788、15％的氯化钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在200rpm。将120g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯(全部为交联剂，不含单体，且二乙烯苯用量为0)、1.0g过氧化苯甲酰、100g甲苯、2g 200#溶剂油的混合液加入到上述三口烧瓶中并升温至55℃，保持8小时，升温至85℃，保持10小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后得到树脂球体，加入2.5倍于树脂重量乙二胺在180℃下保持20小时后出料。清洗后，加入10％液碱300mL，加入480g氯甲烷，40℃下反应3小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于200～500μm，湿真密度为1.28g/mL，磨后圆球率达98％，含水率为58％，沉降速度87.9m/h，强碱交换容量为3.43mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝0。
实施例2中只用了交联剂，没有传统意义上的单体，交联剂可以作为单体使用，不仅强碱交换容量优异，同时机械强度更高。
实施例3
将500g含有重量比为1.5％的聚乙烯醇1788、6％的氯化钠、2％硫酸钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在300rpm。将5g丙烯酸乙酯、70g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、30g乙二醇二甲基丙烯酸酯、1.5g偶氮二异丁腈、1.0g过氧化苯甲酰、50g二甲苯、65g异丙醇的混合液加入到三口烧瓶中并升温至60℃，保持6小时，升温至85℃并保持6小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入6倍于树脂重量的二乙烯三胺于180℃下保持20小时后出料。清洗后，加入10％液碱350mL，加入500g氯乙烷，60℃下反应20小时后出料。用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于180～500μm，湿真密度为1.08g/mL，磨后圆球率达88％，含水率为54％，沉降速度77.9m/h，强碱交换容量为3.03mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝1。
实施例4
将500g含有重量比为2.0％的明胶、15％的氯化钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在150rpm。将40g甲基丙烯酸丁酯、100g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、1g偶氮二异丁腈、1.5g过氧化苯甲酰、80g二甲苯、60g正庚烷的混合液加入到三口烧瓶中并升温至70℃，保持6小时，升温至92℃，保持5小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入8倍于树脂重量的四乙烯五胺在170℃下保持20小时后出料。清洗后，加入10％液碱400mL，加入900g氯甲烷，80℃下反应25小时后出料。用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于200～500μm，湿真密度为1.15g/mL，磨后圆球率达88％，含水率为52％，沉降速度82.5m/h，强碱交换容量为3.37mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝3。
实施例5
将500g含有重量比为1.0％的羟乙基纤维素、0.2％木质素磺酸钠、3％硫酸钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在250rpm。将120g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、10g二乙烯苯、2.0g偶氮二异丁腈、80g甲苯、50g环己醇的混合液加入到三口烧瓶中并升温至70℃，保持5小时，升温至95℃，保持6小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入5倍于树脂重量的四乙烯五胺在180℃下保持10小时后出料。清洗后，加入10％液碱4 00mL，加入800g氯乙烷，120℃下反应20小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于200～500μm，湿真密度为1.18g/mL，磨后圆球率达98％，含水率为57％，沉降速度80.9m/h，强碱交换容量为3.23mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝3。
实施例6
将500g含有重量比为1.0％的明胶、0.5％木质素磺酸钠、15％氯化钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在150rpm。将120g乙二醇二甲基丙烯酸酯、10g丙烯酸甲酯、2g二乙烯苯、1.75g过氧化苯甲酰、100g二甲苯、50g异辛烷的混合液加入到三口烧瓶中并升温至70℃，保持4小时，升温至95℃，保持5小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入7倍于树脂重量的二乙烯三胺在160℃下保持16小时后出料。清洗后，加入10％液碱500mL，加入650g氯甲烷，60℃下反应18小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于200～500μm，湿真密度为1.18g/mL，磨后圆球率达91％，含水率为55％，沉降速度77.9m/h，强碱交换容量为3.43mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝1。
实施例7
将500g含有重量比为0.8％的羟乙基纤维素、0.5％木质素磺酸钠、2％硫酸钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在100rpm。将100g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、10g二乙烯苯、1.5g偶氮二异丁腈、160g甲苯的混合液加入到三口烧瓶中并升温至70℃，保持4小时，升温至95℃，保持8小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入4倍于树脂重量的四乙烯五胺在180℃下保持10小时后出料。清洗后，加入10％液碱350mL，加入750g氯乙烷，100℃下反应24小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于200～500μm，湿真密度为1.12g/mL，磨后圆球率达96％，含水率为58％，沉降速度82.3m/h，强碱交换容量为3.13mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝3。
实施例8
将500g含有重量比为1.5％的聚乙烯醇1788、0.2％的羟乙基纤维素、8％的氯化钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在100rpm。将10g丙烯酸乙酯、50g三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯、50g乙二醇二甲基丙烯酸酯、1.5g偶氮二异丁腈、1.5g过氧化苯甲酰、70g二甲苯、55g异丙醇的混合液加入到三口烧瓶中并升温至60℃，保持6小时，升温至85℃并保持8小时后出料。用乙醇清洗出料晾干后，加入7倍于树脂重量的二乙烯三胺于190℃下保持22小时后出料。清洗后，加入10％液碱400mL，加入500g氯乙烷，60℃下反应20小时后出料。用NaCl转型后清洗即得。
所得到的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于180～500μm，湿真密度为1.13g/mL，磨后圆球率达91％，含水率为55％，沉降速度73.9m/h，强碱交换容量为3.09mmol/g。
根据加入胺化试剂的种类确定其基本结构式如下：
其中，基团A中n＝1。
对比例1
对比例1采用实施例1制备方法，不同之处在于：未使用本发明所述交联剂：乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙二醇二乙基二烯丙基酯、三甲基丙烯酸(三羟甲基丙基)酯中的任一种或几种，所得树脂与商业化强碱阴离子交换树脂D213类似。
具体制备过程为：
将500g含有重量比为2％的羟乙基纤维素、10％的硫酸钠水溶液加入到2L三口烧瓶中，搅拌转速控制在150rpm。将110g丙烯酸甲酯、10g二乙烯苯、1.0g偶氮二异丁腈、100g甲苯的混合液加入到上述三口烧瓶中并升温至50℃，保持8小时，升温至85℃，保持15小时后出料；用乙醇清洗出料晾干后得到树脂球体，加入4倍于树脂重量的乙二胺在130℃下保持8小时后出料；出料后用乙醇清洗后再用水清洗至中性，在30～50℃烘干；烘干后加入10％液碱300mL，加入450g氯甲烷，40℃下反应10小时后出料，用NaCl转型后清洗即得。
所得的可同步调控机械强度及交换容量的丙烯酸系强碱阴离子交换树脂，粒径主要分布于250～500μm，湿真密度为1.11g/mL，磨后圆球率达56％，含水率为60％，沉降速度78.9m/h，强碱交换容量为3.33mmol/g。
由对比例1说明若不使用本发明中特定交联剂就只能对交换容量进行控制，树脂机械强度差，且无法同时调控交换容量和机械强度。
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