本发明属于化工技术领域，涉及一种多功能基两性螯合树脂及其制备方法。
背景技术：
螯合树脂是一类能与金属离子形成多配位络合物的交联功能的高分子材料，在其功能基中存在着具有围城键孤对电子的o、n、s、p、as等原子，这些原子能以一堆孤对电子与金属离子形成配位键，构成与小分子螯合物相似的稳定结构，一些螯合功能基的可解离部分还可以向普通离子交换树脂一样与金属离子形成离子键。带有亚胺二乙酸的螯合树脂能与cu2 形成非常稳定的结构：
带有β-二酮基的螯合树脂
文献报道，含s的螯合树脂对汞有特殊的吸附作用，如可用氯甲基化交联苯乙烯与氨基硫脲反应得到，其功能基可达4.1mmol/g。
市售的，氨基羧酸螯合树脂功能基如下：
专利申请200910265822公布了一种可有效的去除三氯氢硅中杂质的螯合树脂及其生产方法与应用，制备方法包括如下步骤：(1)以氯化锌为催化剂，将白球与氯甲醚进行反应得氯甲基化白球；(2)将氯甲基化白球与六甲基四胺反应，再以浓浓盐酸-乙醇混合溶液分解得伯胺树脂；(3)将伯胺树脂加入到氯乙酸水溶液中，在搅拌下于55-70℃反应10-30小时得到本发明的螯合树脂。
美国专利us844740公布了一种除钙镁螯合树脂的制备方法，其核心是制备聚苯乙烯珠体，然后氯甲基化、官能团化，最后制备亚氨基二乙酸螯合树脂。
现有的树脂制备方法，工艺繁琐，得到的树脂交换容量低。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种多功能基两性螯合树脂及其制备方法，制备工艺简单，制得的螯合树脂交换容量高，既带有胺基又带有磷酸基，可以应用于除钙、镁等重金属领域。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种多功能基两性螯合树脂，具有如下结构：
其中：r为带有活性基体z的树脂基体。
进一步，所述带有活性基体z的树脂基体r是苯乙烯系树脂、环氧系树脂或酚醛系树脂。
进一步，所述活性基体z是-ch2cl、-ch2oh或
一种多功能基两性螯合树脂的制备方法，以质量份数计，取15-30份草甘膦、10-22份带有活性基体z的树脂基体r为反应原料，在30-50份溶液中，室温下溶胀2-4小时，然后通过加碱调节ph值至7-11，在60-90℃反应6-10h，离心过滤，清水洗涤，即得到多功能基两性螯合树脂。
进一步，所述溶液是甲缩醛、甲醇、乙醇、n，n二甲基甲酰胺、丙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、液体石蜡和邻二氯苯中的一种或多种混合物。
进一步，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种混合物。
进一步，所述苯乙烯系树脂是以良溶剂、非良溶剂、良溶剂和非良溶剂的混合溶剂或者线性聚合物为致孔剂，经过悬浮聚合或沉淀聚合得到的0.315-1.25mm的树脂颗粒。
进一步，所述良溶剂是甲苯、二甲苯和苯中的一种或多种混合物；所述非良溶剂是正庚烷、溶剂油、液体石蜡、固体石蜡和脂肪酸中的一种或多种混合物；所述线性聚合物为聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷和聚氯乙烯中的一种或几种。
进一步，所述环氧系树脂和酚醛系树脂是以无机盐、醇类或醚类为致孔剂，经过反相悬浮聚合得到的0.25-1.25mm的树脂。
进一步，所述无机盐是氯化钠、氯化铝、硫酸钠或硫酸铝；醇类是乙二醇、丙二醇或丁二醇；醚类是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇单苯醚和丙二醇甲醚中的一种或多种混合物。
本发明的多功能基两性螯合树脂，既带有胺基又带有羧基和磷酸基，可以应用于除钙、镁等重金属领域，交换容量高；本发明以草甘膦、带有活性基体z的树脂基体r为反应原料，在溶液溶胀2-4小时，通过加碱调节ph值至7-11在60-90℃反应6-10h，离心过滤，清水洗涤，即得到多功能基两性螯合树脂，制备过程工艺路线简单，解决了传统方法工艺繁琐的问题，得到的多功能基两性螯合树脂对重金属的去除率高，应用广泛。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。
本发明的多功能基两性螯合树脂，具有如下结构：
其中：r为带有活性基体z的树脂基体；
带有活性基体z的树脂基体r是苯乙烯系树脂、环氧系树脂或酚醛系树脂。
所述活性基体z是-ch2cl、-ch2oh或
实施例1
以15g草甘膦，10g以甲苯为致孔剂，带有-ch2cl的聚苯乙烯的0.315-1.25mm树脂基体，在30g甲醇溶剂下，室温下先溶胀2小时，加氢氧化钠调节ph值为7，60℃下反应6小时；离心过滤，清水洗涤得到40g多功能基两性螯合树脂-1。
实施例2：
以30g草甘膦，22g以正庚烷为致孔剂，带有-ch2cl的聚苯乙烯的0.315-1.25mm树脂基体，在50g甲缩醛溶剂下，室温下溶胀2小时，加氢氧化钠调节ph值为7，60℃下反应6小时；离心过滤，清水洗涤得到93.6g多功能基两性螯合树脂-2。
实施例3：
以15g草甘膦，15g以丙二醇为致孔剂，带有-ch2oh的酚醛系的0.315-1.25mm树脂基体，在45gn，n-二甲基甲酰胺溶剂下，室温下溶胀2h，加氢氧化钾调节ph值为11，90℃下反应10小时，离心过滤得到62g性多功能基两性螯合树脂-3。
实施例4：
以15g草甘膦，20g以丙二醇为致孔剂，带有-ch2oh的酚醛系的0.315-1.25mm树脂基体，在n，n-二甲基甲酰胺溶剂下，室温下溶胀2h，加氢氧化钾调节ph值为11，90℃下反应10小时，离心过滤得到66g性多功能基两性螯合树脂-4。
实施例5：
以15g草甘膦，20g以乙二醇为致孔剂，带有-ch2oh的酚醛系的0.315-1.25mm树脂基体，在40gn，n-二甲基甲酰胺溶剂下，室温下溶胀4h，加氨水调节ph值为11，90℃下反应10小时，离心过滤得到60g性多功能基两性螯合树脂-5。
实施例6：
以22g草甘膦，16g以聚苯乙烯为致孔剂，带有-ch2oh的苯乙烯系的0.315-1.25mm树脂基体，在50g丙酮溶剂下，室温下溶胀3h，加氨水和氢氧化钾调节ph值为10，75℃下反应8小时，离心过滤得到75g性多功能基两性螯合树脂-6。
所述溶剂还可以为乙醇、丙醇、丙二醇、液体石蜡和邻二氯苯中的一种或多种的混合物。
制备苯乙烯系树脂的致孔剂是二甲苯、苯中的一种或多种混合物；或者溶剂油、液体石蜡、固体石蜡、脂肪酸中的一种或多种混合物；或者聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷、聚氯乙烯中的一种或几种，经过悬浮聚合或沉淀聚合得到的0.315-1.25mm的树脂颗粒。
实施例7：
以20g草甘膦，16g以乙二醇甲醚为致孔剂，带有-ch2oh的环氧系的0.315-1.25mm树脂基体，在42g乙二醇溶剂下，室温下溶胀3h，加氨水和氢氧化钠调节ph值为10，75℃下反应7小时，离心过滤得到70g性多功能基两性螯合树脂-7。
制备环氧系树脂和酚醛系树脂采用的致孔剂是氯化钠、氯化铝、硫酸钠或硫酸铝；或丁二醇；或者乙二醇乙醚、丙二醇单苯醚、丙二醇甲醚中的一种或多种混合物。
最后应该说明的是：以上实施例仅用于说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本权利要求范围当中。
1.一种多功能基两性螯合树脂，其特征在于具有如下结构：
其中：r为带有活性基体z的树脂基体。
2.根据权利要求1所述的多功能基两性螯合树脂，其特征在于：所述带有活性基体z的树脂基体r是苯乙烯系树脂、环氧系树脂或酚醛系树脂。
3.根据权利要求1所述的多功能基两性螯合树脂，其特征在于：所述活性基体z是-ch2cl、-ch2oh或
4.一种权利要求1-3所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：
以质量份数计，取15-30份草甘膦、10-22份带有活性基体z的树脂基体r为反应原料，在30-50份溶液中，室温下溶胀2-4小时，然后通过加碱调节ph值至7-11，在60-90℃反应6-10h，离心过滤，清水洗涤，即得到多功能基两性螯合树脂。
5.根据权利要求4所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述溶液是甲缩醛、甲醇、乙醇、n，n二甲基甲酰胺、丙醇、丙酮、乙二醇、丙二醇、液体石蜡和邻二氯苯中的一种或多种混合物。
6.根据权利要求4所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾和氨水中的一种或多种混合物。
7.根据权利要求4所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述苯乙烯系树脂是以良溶剂、非良溶剂、良溶剂和非良溶剂的混合溶剂或者线性聚合物为致孔剂，经过悬浮聚合或沉淀聚合得到的0.315-1.25mm的树脂颗粒。
8.根据权利要求7所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述良溶剂是甲苯、二甲苯和苯中的一种或多种混合物；所述非良溶剂是正庚烷、溶剂油、液体石蜡、固体石蜡和脂肪酸中的一种或多种混合物；所述线性聚合物为聚苯乙烯、聚醋酸乙烯酯、聚硅氧烷和聚氯乙烯中的一种或几种。
9.根据权利要求4所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述环氧系树脂和酚醛系树脂是以无机盐、醇类或醚类为致孔剂，经过反相悬浮聚合得到的0.25-1.25mm的树脂。
10.根据权利要求9所述的多功能基两性螯合树脂的制备方法，其特征在于：所述无机盐是氯化钠、氯化铝、硫酸钠或硫酸铝；醇类是乙二醇、丙二醇或丁二醇；醚类是乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇单苯醚和丙二醇甲醚中的一种或多种混合物。
技术总结