本發明涉及離子交換樹脂，具體地，涉及一種環保、節能的陽離子交換樹脂制備方法。
背景技術：
廢水在日常生產生活中廣泛產生，產生嚴重的水污染，而且隨著人們生活水平的日益提高，生產生活中所產生的廢水也大大增加，尤其是污水重金屬污染是人們面臨的緊迫問題。通過離子交換樹脂去除重金屬離子是一種常規的方法。
合成離子交換樹脂主要分為苯乙烯系離子交換樹脂和丙烯酸系離子交換樹脂兩大類，它們往往通過加聚反應合成基質然后改性、修飾引入活性基團。
苯乙烯系離子交換樹脂是苯乙烯（ST）和二乙烯苯（DVB）在水相中進行懸浮共聚合得到共聚物珠體，稱為白球，然后向共聚體中引入可離子化的基團而合成。如果白球磺化引入活性基團-SO3H可得強酸性陽離子交換樹脂，運用傅克酰基化反應在聚苯乙烯上接上-COOH可制備弱酸性陽離子交換樹脂。苯乙烯系離子交換樹脂的用量占離子交換樹脂總用量的95%以上，這是因為苯乙烯單體相對便宜并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高溫而降解。存在問題是引入可離子化基團的工藝復雜。
丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與二乙烯苯進行自由基懸浮共聚合，然后在強酸或強堿條件下使酯基水解，可得到丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性陽離子交換樹脂有較高的交換容量，因此應用也較廣。但由此工藝制得離子交換樹脂至少需要兩步。
本發明為合成一種苯乙烯系弱酸陽離子交換樹脂，簡化產品的合成過程；由單體α—甲基丙烯酸（MAA）、苯乙烯與交聯劑二乙烯苯，懸浮共聚合；由于MAA所帶羧基為離子交換官能團，可一步生成陽離子交換樹脂，免去聚合物改性等步驟，簡化了工藝，節能降耗。
技術實現要素：
1、要解決的問題
現有陽離子交換樹脂存在制造成本高，需要強酸強堿改性，且改性過程容易導致二次污染的問題，這在一定程度限制陽離子交換樹脂的使用。
2、技術方案
為了解決上述問題，本發明通過改革合成工藝，運用自由基聚合反應，一步合成新型離子交換樹脂。與傳統離子交換樹脂合成工藝相比，新型離子交換樹脂合成減少原材料支出，簡化工藝，從而避免生產過程中的進一步污染。其具體方案如下。
一種制備新型陽離子交換樹脂的方法，其步驟為：
（1）材料：苯乙烯（St）；二乙烯苯（DVB）；α—甲基丙烯酸（MAA）；聚乙烯醇（PVA）；過氧化苯甲酰（BPO）；氫氧化鈉；氯化鈉；N2；蒸餾水；以上材料均為工業純。
（2）儀器：三口燒瓶；球形冷凝管；攪拌機；加液器；恒溫水浴鍋；烘箱；量筒；布氏漏斗及配套吸濾瓶。
（3）材料配方： St、MAA、DVB、BPO，重量比為7:10:1:0.2攪拌溶解構成油相。
（4）配制0.1%PVA分散劑溶液：分散劑PVA加入定量蒸餾水，于80℃水浴中加熱3h溶解。在三口燒瓶中，加入PVA水溶液，三口燒瓶置于恒溫水浴鍋中，邊攪拌邊升溫至60℃，PVA水溶液構成水相，水相和油相重量比略為4:1。
（5）向三口燒瓶內滴加入油相開始反應，反應時間4 h，滴加過程2—3h，通 N215min后在攪拌下反應，控制一定的攪拌速率，攪拌機攪拌速率先快后慢，反應開始600轉/分—反應結束300轉/分，反應結束得陽離子交換樹脂P (St-DVB-MAA)粗產品。
（6）離子交換樹脂預處理：用蒸餾水洗滌粗產品三次，以除去未完全反應的單體和分散劑，最后用布氏漏斗分離。產物在60℃ 下烘干，得到交聯P (St-DVB-MAA)微球。
本發明還提供了一種根據上述制備方法制得的改性陽離子交換樹脂。
本發明還提供了一種上述陽離子交換樹脂在溶液中吸附鋅離子的應用。
具體實施方式
以下對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
（1）苯乙烯14 g，二乙烯苯2 g，α—甲基丙烯酸20 g，過氧化苯甲酰0.4g，攪拌溶解構成油相。
（2）0.16g分散劑PVA加入160g蒸餾水，于80℃水浴中加熱3h溶解。在 500 mL 三口燒瓶中，加入以上PVA水溶液，置于恒溫水浴鍋中邊攪拌邊升溫至60℃，構成水相。
（3）向三口燒瓶內滴加入油相開始反應，滴加耗時3h，通 N215min，反應時間 4 h，控制一定的攪拌速率，攪拌機攪拌速率先快后慢，反應開始600轉/分—反應結束300轉/分，反應結束得陽離子交換樹脂P (St-DVB-MAA)粗產品。
（4）離子交換樹脂預處理：用蒸餾水洗滌粗產品三次，以除去未完全反應的單體和分散劑，最后用布氏漏斗分離。產物在60℃ 下烘干，得到交聯P (St-DVB-MAA)微球，微球直徑0.5mm，產率80%。
（5）交換容量測試：應用自制的P (St-DVB-MAA)金屬離子交換柱，對含有二價鋅離子的水溶液( 10.0 mmol～100. 0 mmol/L) 進行吸附交換分離，經EDTA滴定法檢測交換柱對Zn2+的交換容量20.0 mmol/g。