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离子交换树脂的分类
按骨架结构不同,离子交换树脂可分为凝胶型和大孔型树脂两大类。由苯乙烯和二乙烯基苯(DVB)混合物在引发剂存在下进行自由基悬浮聚合,得到具有交联网状结构的聚合体。这种聚合休一般是呈透明状态的,无孔的凝胶型树脂。聚合时增加DVB的加入量,则链的分枝多,成为紧密结构将DVB量减少,则成为分枝少,网目大的树脂。其中单体DVB称为交联剂,其加入量占单体总量的百分数表示网状结构粗密的尺度,称为交联度。通常8%左右为标准交联度树脂,**8%的称为高交联度树脂,低于8%的称为低交联度树脂。在得到的苯乙烯-DVB共聚物上导入磺酸基可制得强酸性阳离子交换树脂,将共聚物氯甲基化后与胺反应则可制得强碱性阴离子交换树脂。在功能基导入之前,苯乙烯-DVB共聚物无吸水性,导入功能基后,树脂会吸水溶胀。交联度高的树脂骨架的链难于伸展,吸水量也受到限制,不易溶胀而交联度低的树脂吸水量大,溶胀也大。离子交换树脂吸水后,树脂相内产生微孔,反离子可扩散进由吸水而产生的微孔内进行离子交换,微孔的大小依赖于树脂的交联度。因此,交联度是离子交换树脂的重要指标之一。
另一种类型的是大孔离子交换树脂。它是60年代在一般凝胶型树脂基础上发展起来的一种新型树脂。它的基本特点是在整个树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀(在水中)都存在着比一般凝胶型更多、更大的孔道,因而表面积大,在离子交换过程中,离子容易迁移扩散,交换速度较快,工作效率高。
大孔离子交换树脂的制备,是通过加入适量的致孔剂,使在网状骨架固化和链节结构单元形成的过程中,填垫惰性分子,预先留下孔道而生成的。在骨架固定后,再抽走致孔剂,便留下不受干湿或缩涨影响的*性孔道。所用致孔剂一般能与单体混溶,不参加化学反应,对聚合物来说是溶胀剂或沉淀剂的**溶剂。
离子交换树脂根据其所带的交换功能基的特性,可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和其他树脂。带有酸性功能基,能与照金额购买**权交换的聚合物叫阳离子交换树脂带有碱性功能基,能与阴离子进行交换的聚合物叫阴离子交换树脂。按功能基上酸或碱的强弱程度又可分为强酸、中强酸、弱酸阳离子交换树脂弱碱及强碱离子交换树脂。强碱型阴离子交换树脂又把带**基苄铵基的树脂叫I型树脂,带二甲基羟乙基苄铵基的树脂叫Ⅱ型树脂。带有*三锍基和*四鳞基的树脂也列入强碱树脂。
在同一种离子交换树脂中,有时也带有数种不同酸碱性的功能基,所以又有单功能基和多功能基离子交换树脂之分。
光活性、生物活性、阳阴两性等功能基的树脂,一般按其特征命名。
从物质的基本组成来分,一般将主链上含碳、氢,而功能基上带有氧、氮、磷、硫、砷等元素的树脂列为**离子交换树脂,可算是聚合物的一个分支,而把含有磷、锆、钛、钒、钨、钼、锰等元素为主的无机离子交换剂,当作无机高分子化合物的一个分支。
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