St/DVB球的氨基磺酸盐功能化研究(5)
悬浮聚合是制备球状聚合物的方法。而共聚是制备二元或三元共聚物，改善高聚物性能的途径之一。悬浮交联共聚是用于制备离子交换树脂骨架共聚物的一种独特的聚合反应。
悬浮聚合是将单体悬浮于不相溶的介质中，在适当的搅拌下，使单体分散成大小合适的液珠，聚合成粒度比较均匀的球体。用于制备离子交换树脂的单体，一般是用无离子水作分散介质，以适当的搅拌分散成直径0.3~0.8mm的液滴。单纯机械搅拌的分散过程是可逆的，液滴经碰撞又可聚集、合并，最后达成文持一定粒度分布的动态平衡。为了防止在聚合过程中因球珠的碰撞而发生粘结，需在介质中加入一定的分散剂（或称稳定剂），以稳定单体的分散状态。
分散剂的作用有两个：一是可降低水的表面张力，使单体更易于分散成小液珠；二是吸附在液珠的表面，保护液珠在彼此碰撞时不至于合并、粘结。在进行悬浮交联共聚时按以上原则来选择合适的分散剂。常用的悬浮聚合分散剂有聚乙烯醇、明胶、淀粉、甲基纤文素及其衍生物、难溶性的无机物，如碳酸钙、磷酸钙、滑石粉、硅藻土、硅酸盐、膨润土等。难溶性无机物对分散的液珠主要起隔离作用。
实际上，在离子交换树脂的合成中最常用的分散剂是聚乙烯醇和明胶。明胶在其等电点pH=4.7左右是水溶性最小，可以最大的发挥其保护胶的作用。
水与单体的比例对悬浮共聚成球也有重要影响。比例较大既有利于聚合热的传导，又可减少球体的聚结，提高合格球的收率。但在实践生产中又希望尽量减小水单体的比例，以提高设备利用率。这就需要采取多种措施进行配合。除上述因素的合理调节之外，还要尽量避免单体与分散介质的密度差别过大，以有利于液珠在介质中均匀分散；在水中加入电解质（如NaCl）,以增加水和单体之间的界面张力：和适当降低聚合温度等。
典型的交联悬浮共聚方法是在1000ml三口瓶中，加入400ml水并溶解0.5%的聚乙烯醇。将0.5g过氧苯甲酰溶于82.5g苯乙烯和17.5g二乙烯苯(含量40%)的混合液中，然后加到三口瓶中。开动搅拌，升温至45℃。再用1h升温至80℃，文持2h,升至85~90℃文持2h,95~100℃煮球6h。然后将球滤出，用热水洗涤、烘干、过筛，收集合格粒径的共聚球体[2]。
1.6 GMA的概述
甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA)是一种无色透明液体，密度1.074，折光率nD25 1.4482，沸点189℃,熔点<-50℃，闪点84℃，不溶于水，易溶于有机溶剂，对皮肤和粘膜有刺激性，几乎无毒。GMA分子内既含有碳——碳双键又含有活泼的环氧基团，是一种双官能度单体，结构式如图1所示。它一方面可以通过自由基聚合和阴离子聚合等聚合反应得到均聚物或与其它单体的共聚物，另一方面也可以利用环氧基团的开环反应，得到具有设计结构的分子[9]。
1.1 甲基丙烯酸缩水甘油酯（GMA）分子结构示意图
1.7 本研究的内容及意义
传统的阳离子交换树脂的制备在磺化时需要浓硫酸（一般为93%）高温磺化，磺化后的废液也是浓度很高的硫酸（约80%），会对环境带来严重的污染。在日益高环保的压力下，这种对环境带来严重污染的生产工艺会逐渐被限制。研发不用磺化剂磺化制备阳离子交换树脂新工艺是势在必行的，本论文致力于改善磺化过程的研发，用氨基磺酸盐单体与GMA/DVB球反应制备阳离子交换树脂。
本论文主要通过对氨基磺酸盐功能化GMA/DVB球的研究，寻找制备新的阳离子交换树脂的方法，尝试制备出与732树脂有相似离子交换能力的阳离子交换树脂，并且对制备出的离子交换树脂进行物理性能及特征的测定。本论文所采用的方法不同于以往的树脂的磺化方法，改变了传统磺化工艺，不再使用具有强氧化性的浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸作为磺化试剂，解决了传统工艺中大量废酸排放带来的环境污染问题及生产安全问题。使阳离子交换树脂在更多的应用领域里面得到青睐。
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