常温下磺酸树脂-聚丙烯酸树脂接枝研究(3)
（2） 离子交换树脂基体的组成
离子交换树脂的制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸酯两大类，它们分别与交联剂二乙烯苯产生聚合反应，形成具有长分子链及交联链的网络骨架结构的聚合物。
聚苯乙烯是最早被开发成为离子交换树脂的聚合物，用量较大。丙烯酸系树脂则开发较晚且用量不如苯乙烯系树脂。这两类树脂的吸附性能都很好，但有不同的特点：丙烯酸系树脂能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大，而且吸附物较易洗脱，便于再生；苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质，善于吸附多酚类色素(包括带负电的或不带电的)；但在再生时较难洗脱。
1.3 离子交换树脂的工作原理
离子交换树脂有高分子骨架和固定在上面的固定离子以及与高聚物骨架以离子键结合并可在溶液中解离出来的反离子两部分组成，其上的功能基团是可离子化的基团，与溶液中的离子可以进行可逆交换。在水的离子交换过程中可描述为：在水的作用下，化合物和离子交换树脂发生解离，化合物解离产生的离子由溶液中逐渐扩散到树脂表面并穿过数值表面进入树脂内部，与树脂解离出的反离子发生离子交换反应，化合物中的离子被吸附在树脂上，被交换下来的反离子按与上述相反的方向扩散到溶液中。在一定条件下上述的过程可以发生逆转，使树脂恢复到原来的离子形式，因此离子交换树脂是可以再生而重复使用的。离子交换树脂是极强性物质，在有机溶剂中，体积要收缩，结构更紧密，所以在非水溶液中离子交换速度总比在水溶液中慢，交换容量小，但是溶剂性物质对大孔树脂的交换速度计交换容量的影响较小。
尽管人们对离子交换（或离子交换过程）作了许多不同的解释，但是最典型的是这三种理论：晶格交换理论；双电层理论；Donnan理论。
1.4 离子交换高分子树脂的制备
离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸，通过聚合反应生成具有三文空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团而制成。离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤文状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度,化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂中含有一种或几种化学活性基团，它既是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子或阴离子，同时吸附溶液中原来存有的其他阳离子或阴离子。即树脂中的离子与溶液中的离子互相交换，从而将溶液中的离子分离出来。离子交换树脂吸附交换溶液中离子达一定量后或因受重金属有机物细菌等污染、会失去继续交换的能力，这时需用稀HCl、H2SO4 ( 对阳离子交换树脂而言) 或稀NaOH、Na2CO3、NH4OH(对阴离子交换树脂而言)或有时用中性盐1％左右NaCl或适当溶液来洗涤处理树脂，使之恢复离子交换能力，重新投入使用。这一过程称之为离子交换树脂的再生。使树脂再生并恢复工作能力的溶液称作再生液。再生树脂时，假如再生液流经树脂床方向是自上而下，则这种再生方式称之为顺流再生。在离子交换实际应用中大都采用顺流方式，有时也称作顺洗方式。如果再生液流经方向是自下而上，则称为逆流再生，有时也叫逆洗。
1.4.1 加成聚合
（1） 骨架的制备
利用带有双键的单体配合带有两个以上双键的单体作为交联剂，在引发剂的作用下，在含有分散剂的水质中，经搅拌，加热，进行悬浮共聚合后即可得到聚合物。其中常用的引发剂是0.5%～1.0%于单体重量的过氧化苯甲酰或偶氮二异丁腈，分散剂一般是0.1～0.5%的水解度约为88%的聚乙烯醇或0.5～1.0%的照相级明胶，氯化钠水溶液。水相与单体的比例为2～4：1，磷酸镁等也有人用作分散剂，甲基丙烯酸也可以用可溶性淀粉作分散剂。
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