Zur Entwicklung hochleistungsfähiger säureremmsender Adsorptionsmaterialien wurde in dieser Studie eine Reihe von bromierten Poly(Styrol-b-Butadien)-Blockcopolymeren (BMPSB) entworfen und synthetisiert, welche mittels Suspensionspolymerisation mit Styrol copolymerisiert wurden, um quaternäre polystyrolkomposite Mikrokugeln (PS@BMPSB) herzustellen. Drei verschiedene Poly(Styrol-b-Butadien)-Typen mit unterschiedlichen Butadienblocklängen (PSB-50, PSB-60, PSB-70) wurden mittels aktiver anionischer Polymerisation hergestellt und nach Bromierung mit Tetrabutyltribromammonium zu BMPSB-50, BMPSB-60 und BMPSB-70 umgesetzt. Es wurde der Einfluss von BMPSB-Typ und Menge auf Morphologie der Kompositmikrokugeln, Partikelgrößenverteilung und Anreicherung funktioneller Oberflächengruppen untersucht. Die experimentellen Ergebnisse zeigten, dass mit steigendem Polybutadienanteil in PS@BMPSB die Mikrokugelgröße abnimmt; bei einer BMPSB-50-Menge von 30 Gew.-% wies die Oberfläche der Mikrokugeln den höchsten Bromgehalt von 9,72 % auf, mit einer Partikelgröße von 205,14 μm und guter Dispersität. Die Adsorptionsleistung zeigte, dass der statische Adsorptionsprozess von Salzsäure innerhalb von 6 Minuten das Gleichgewicht erreichte, entsprechend dem Pseudo-zweiten Kinetikmodell und dem Langmuir-Isothermenmodell, mit einer maximalen Adsorptionskapazität von 46,84 mmol/g. Im dynamischen Adsorptionstest betrug das Durchbruchvolumen 0,6 BV, und die hohe Säurekonzentration zu Beginn der Elution erlaubte eine direkte Rückgewinnung. Nach 10 Zyklen lag die Austauschkapazität der Mikrokugeln immer noch über 80 % des Anfangswerts, was eine exzellente Regenerationsstabilität zeigt. Diese Studie liefert neue hocheffiziente Adsorptionsmaterialien für die säureremmsende Methode und bietet eine experimentelle Grundlage für das Strukturdesign funktionalisierter Polystyrolmikrokugeln.

Polystyrolmikrokugeln; Blockcopolymere; Quaternarisierung; Bromierung; Säureremmsung