新型耐高温有机胍强碱离子交换树脂的结构设计及热稳定性研究

为了根本克服目前季铵基强碱树脂热稳定性差，难以在高温环境中长期使用的缺陷，通过控制后交联法，同时创新性的将小分子有机胍固载到大孔树脂上，合成了一类兼具高功能基含量、高比表面、孔径较大且孔分布均匀的耐高温有机胍强碱树脂。研究了树脂孔径、比表面、骨架极性以及小分子有机胍的结构、碱性等对其热稳定性的影响规律，并通过对树脂热降解产物的研究，初步考察了树脂的热降解机理。最后尝试选择水中的离子交换反应、天然植物提取的脱色反应、酯交换的催化反应，研究树脂结构与其交换或催化活性的关系规律，与普通季铵基型强碱阴离子交换树脂对照，考察树脂实际使用性能，如离子交换能力、催化活性、树脂重复实用性、树脂再生性能等。本研究的内容未见国内外文献报道，所合成的树脂也未见国内外有同类的商品化产品，本项研究具有明确的理论和实际应用价值。

本项研究中合成了具有交联胍基结构的热稳定性强碱树脂，考察了影响树脂热稳定性的诸多因素，结果表明，强碱基团自身的结构稳定性和与树脂骨架连接方式的稳定性共同影响了树脂的热降解性能。与传统季铵型强碱树脂相比，所合成的交联胍基树脂表现出良好的热稳定性，60小时后，强碱基团的降解率仍低于3%。将其用于催化Knovenagel 缩合反应、酯交换反应及天然色素的提取过程中，交联胍基树脂均表现出良好的使用性能，特别是在高温条件下，表现出显著由于商品化季铵强碱树脂的重复使用性能，这无疑大大拓宽了树脂的使用范围，丰富了强碱树脂的品种，有重要的实际应用价值。