常温下磺酸树脂-聚丙烯酸树脂接枝研究(2)
3.3.1 实验现象及过程分析 18
3.3.2 磺酸树脂接枝聚甲基丙烯酸甲酯的红外谱图 20
4 结论 22
致谢 23
参考文献 24
1 绪论
接枝共聚物是由大分子链上通过化学键结合适当的支链或功能性侧基反应得到的产物，因此接枝共聚物的性能决定于主链和支链的组成，结构，长度以及支链数。长支链的接枝物类似共混物，支链短而多，大接枝物则类似无规共聚物。通过共聚，可将两种性质不同的聚合物接枝在一起，形成性能特殊的接枝物。接枝共聚反应首先要形成活性接枝点，各种聚合的引发剂或催化剂都能为接枝共聚提供活性种，而后产生接枝点。活性点处于链的末端，聚合后将形成嵌段共聚物；活性点处于链段中间，聚合后才形成接枝共聚物。接枝共聚物由于主链和支链采用不同的单体，可以赋予聚合物两种或多种截然相反的性能，如亲油/亲水，酸性/碱性，塑性/弹性等。因此，聚合物的接枝改性，已成为扩大聚合物应用领域，改善高分子材料性能的一种简单又行之有效的方法。
1.1 离子交换树脂的基本介绍
离子交换树脂是一类具有功能基团的高分子化合物，它具有一种特殊的功能——离子交换功能，本质上属于反应性聚合物，是最早出现的功能性高分子材料。它是由在交联结构的高分子基体上以化学键结合许多交换基团的固定离子和以离子键及固定离子结合的符号相反的离子所构成的。因为离子交换反应一般是可逆的，在一定条件下被交换的离子可以解吸，使离子又恢复到原来的离子式。所以，离子交换树脂通过相互交换和再生可以进行反复地利用。
使用的离子交换树脂大部分是以丙烯酸及其衍生物与二乙烯苯的共聚体作为基体。高分子基体中必须含有一定量的交联剂，如二乙烯苯，这是为了使离子交换树脂在酸、碱及有机溶剂中不溶和在加热时不熔。共聚基体中交联剂的百分含量称为离子交换树脂的交联度。高分子基体进行化学反应后，引入了可交换的基团即成为离子交换树脂。
离子交换树脂也称离子交换剂，是由聚苯乙烯、聚氯乙烯或其他树脂的高分子链为骨架, 在主链或侧链上连上容易与金属离子或酸根离子相作用的基团, 而生成的高聚物。它能把稀溶液中的离子固定在树脂上, 达到淡化溶液的目的；反过来又可把固着在树脂上的离子洗脱下来,以达到富集或浓缩微量元素的目的。在实验室中它可用于生产超纯水和提炼微量元素。在工业上它可用于淡化海水或富集海水中的镭、铀等原子工业的原料, 也可用于净化废水、废气以回收有用物质, 防止环境污染等。由于离子交换树脂在工业生产和科学研究中的作用越来越突出，使得离子交换树脂的研究工作得到了进一步的发展。
从离子交换树脂出发，还引申发展了一些很重要的功能高分子材料。如离子交换纤文、吸附树脂、螯合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、固定化酶等。这一最传统的功能高分子材料正以崭新的姿态在21世纪发挥重要的作用[3]。
1.2 离子交换树脂的结构与组成
（1） 离子交换树脂的结构
离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三文网状高分子材料，外型一般为颗粒状，常见的产品粒径的范围在0.3~1.2nm。不溶于水和一般的酸、碱，也不溶于普通的有机溶剂，如乙醇等。
离子交换树脂颗粒主要由三部分组成，包括三文网状结构的骨架以及连接在骨架上的可离子化基团和功能基团上吸附着的可交换离子。功能基团不可自由移动，其解离出的离子却可以自由移动，在一定条件下可与其他离子相互交换，从而达到浓缩、提纯、分离、净化等目的。通过改变外部条件，如浓度差、利用亲和力差别等因素，使可交换离子与其他同类型离子反复交换。大多数离子交换树脂是先合成不带任何官能团的聚合物本体，然后通过功能基化反应制得含有不同种类功能基团的离子交换树脂。这些树脂随单体、交联剂、聚合条件的不同，制得的离子交换树脂的结构和性能也不同。
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