凝膠型樹(shù)脂與大孔型樹(shù)脂

1、凝膠型與大孔型樹(shù)脂有什么區(qū)別相關(guān)標(biāo)簽：水處理離子交換樹(shù)脂凝膠型樹(shù)脂與大孔型樹(shù)脂的主要區(qū)別在于它們的孔隙度不同。用普通聚合法制成的離子交換樹(shù)脂，是由許多不規(guī)如此的網(wǎng)狀高分子所組 成，類似凝膠，所以稱為凝膠型樹(shù)脂。常見(jiàn)的凝膠型樹(shù)脂，如苯乙烯系列的001, 201 等。凝膠型樹(shù)脂的孔隙度很小，一般都在3nm以下，而且嚴(yán)格的講這些孔隙并不 是真正的孔，而是交聯(lián)與水合多聚物凝膠結(jié)構(gòu)之間的距離， 它隨運(yùn)行條件而改變， 在干的凝膠型樹(shù)脂中，這種“孔實(shí)際上是消失了。凝膠型樹(shù)脂浸入水中會(huì)發(fā)生溶脹，體積變大。這種溶脹性會(huì)使樹(shù)脂的機(jī)械強(qiáng) 度降低；同時(shí)當(dāng)凝膠型樹(shù)脂在不同離子形態(tài)時(shí)， 其膨脹率也會(huì)發(fā)生變化，這樣就 會(huì)因

2、為樹(shù)脂的反復(fù)膨脹、收縮而使樹(shù)脂顆粒破裂。大孔型樹(shù)脂如此不同：它的“孔大于原子距離，而且不是凝膠結(jié)構(gòu)的一局 部，所以這個(gè)孔是真正的孔，其大小與形狀不受環(huán)境條件而改變， 因而在水溶液 中不顯示溶脹。由于無(wú)機(jī)物離子的直徑都很小0.30.7nm，用普通的凝膠型樹(shù)脂是完全可以 除去；但當(dāng)水中有有機(jī)物分子存在時(shí)，由于其分子很大膠硅化合物的粒徑可大 于50nm某些蛋白質(zhì)分子為520nn，用普通凝膠樹(shù)脂除去它們?nèi)绱擞欣щy。 而且再生時(shí)，這些被吸附的有機(jī)物也不易被再生下來(lái)， 所以凝膠型樹(shù)脂易于被有 機(jī)物所污染。由于大孔型樹(shù)脂的孔徑較大，在10200nm以上，因之它能夠比擬容易地吸 著高分子有機(jī)物，并且容易被再生

3、下來(lái)，所以有較好的抗污染性。大孔型樹(shù)脂有交換容量較低，再生時(shí)酸堿用量大與價(jià)格較高等問(wèn)題。凝膠型樹(shù)脂在聚合的時(shí)候，需要參加交聯(lián)劑，并要控制交聯(lián)劑數(shù)量上的變化， 使得在樹(shù)脂中形成相應(yīng)的微孔，孔徑在0.55nm之間。主要是用于吸附水中陰、 陽(yáng)離子，對(duì)有機(jī)物的吸附能力很弱。易污染老化，比外表積 0.1m2/g干樹(shù)脂。 外觀呈透明球狀顆粒。大孔型樹(shù)脂是在合成的過(guò)程中，添加芳香烴、脂肪烴、醇類等有機(jī)溶劑，即 所謂致孔劑，當(dāng)樹(shù)脂聚合后，除去上述溶劑，即在樹(shù)脂里形成許多大孔。大孔樹(shù) 脂在濕態(tài)時(shí)呈不透明或乳白色，內(nèi)外表積在5m2/g以上，濕真密度與濕視密度 之 差大于0.5g/cm3。大孔樹(shù)脂在水處理中能起吸附

4、、過(guò)濾作用，能去除有機(jī)物質(zhì)、 腐殖酸、木質(zhì)磺酸等；還可除鐵、去色、并保護(hù)離子交換樹(shù)脂免受污染，而延長(zhǎng) 交換樹(shù)脂的使用壽命。在純水制備過(guò)程中，如果主要起過(guò)濾作用，大孔型樹(shù)脂要 裝在離子交換樹(shù)脂或反滲透裝置的前面； 如果主要是用于吸附，大孔樹(shù)脂宜于酸 性水中進(jìn)展吸附。離子交換樹(shù)脂的制備方法0708010103賀竹離子交換樹(shù)脂的開(kāi)展是以縮聚產(chǎn)品開(kāi)始的,然后出現(xiàn)了加聚產(chǎn)品，在合成離子交換樹(shù)脂的初期，主要是以縮聚型為主，但是合成的樹(shù)脂難以成球狀并且化學(xué)穩(wěn)定性較差，機(jī)械強(qiáng)度不好，在使用過(guò)程中常有可溶性物質(zhì)滲出。現(xiàn)在使用的離子交換樹(shù)脂幾乎都是加聚產(chǎn)品。一、苯乙烯系離子交換樹(shù)脂的合成苯乙烯系離子交換樹(shù)脂是苯乙

5、烯和二乙烯苯DVB在水相中進(jìn)展懸浮共聚合得到共聚物珠體，然后向共聚體中引入可離子化的基團(tuán)而合成的。苯乙烯系離子交換樹(shù)脂的用量占離子交換樹(shù)脂總用量的95%以上，這是因?yàn)楸揭蚁﹩误w相對(duì)廉價(jià)并可大量得到，并且不易因氧化、水解或高溫而降解。聚苯乙烯樹(shù)脂以聚苯乙烯為骨架，與小分子的功能基以化學(xué)鍵的形式結(jié)合，因此既保存了原有低分子的各種優(yōu)良性能，又由于高分子效應(yīng)可增添新的功能，這使得離子交換樹(shù)脂的性能大幅度提高，品種成倍地增加，應(yīng)用X圍迅速擴(kuò)大，大大促進(jìn)了化工企業(yè)、制藥工業(yè)、環(huán)保等行業(yè)的開(kāi)展，對(duì)世界經(jīng)濟(jì)、政治、軍事的開(kāi)展產(chǎn)生了巨大的影響將苯乙烯，二乙烯苯進(jìn)展懸浮共聚，參加分散穩(wěn)定劑，在攪拌的條件下可以得到

6、粒度合適，大小均勻的球狀共聚體PS。穩(wěn)定劑的性質(zhì)、攪拌條件、溫度等因素對(duì)懸浮聚合的影響很大。用難溶性無(wú)機(jī)物微粉末作懸浮穩(wěn)定劑時(shí), 得到的聚合球粒大小比擬均勻，并且在微粉末穩(wěn)定劑用量一樣時(shí)， 粉末越細(xì)， 得到的球粒越小。在苯乙烯，二乙烯苯懸浮共聚時(shí)加 入沉淀劑、良溶劑或線型高聚物等做致孔劑， 聚合完畢后將致孔劑提取出來(lái)， 得到多孔性的共聚物【2】Ps t型，稱為大孔樹(shù)脂。把這種共聚物進(jìn)一步制成離子交換樹(shù)脂，發(fā)現(xiàn)其離子 交換速度加快，機(jī)械強(qiáng)度增大， 穩(wěn)定性增強(qiáng)。由于這類樹(shù)脂其具有與活性炭類似的吸附能力【3】可以回收吸附質(zhì)，所以被廣泛用于有機(jī)物的別離純化【4】、工業(yè)有機(jī)廢水的處理【5- 6】化產(chǎn)品【

7、7】等。值得注意的是，在合成大孔共聚物時(shí)，為保證孔結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，交聯(lián)劑 用量比合成凝膠型時(shí)要多。王亞寧等【8】以液體石蠟、甲苯和環(huán)己酮作致孔劑，采用懸浮聚合合成大孔吸附樹(shù)脂，研究了單體和致孔劑組成對(duì)孔結(jié)構(gòu)的影響。Veverka等【9】將大孔型低交聯(lián)苯乙烯二乙烯苯PSt-DVB物DVB含量在2 % 8 %之間在二氯乙烷、硝基苯或其混合溶劑中充分溶脹后，在一定溫度與催化劑存在下與交聯(lián)劑發(fā)生后交聯(lián)反響,制得咼比表面積約1000m2/g與包含微孔、中孔結(jié)構(gòu)的超高交聯(lián)聚苯乙烯樹(shù)脂、丙烯酸系離子交換樹(shù)脂的合成1.丙烯酸系弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的合成丙烯酸甲酯或甲基丙烯酸甲酯與二乙烯苯進(jìn)展自由基懸浮共聚合，然后

8、在 強(qiáng)酸或強(qiáng)堿條件下使酯基水解，可得到丙烯酸系弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。由丙烯酸甲酯制得的弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂有較高的交換容量，因此應(yīng)由也較廣。2.丙烯酸系堿性陰離子交換樹(shù)脂的合成聚丙烯酸甲酯與多胺反響，形成含有氨基的弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。多乙 烯多胺中的任何一個(gè)氨基都有可能與酯基反響。一個(gè)多乙烯多胺分子中也可能有多于一個(gè)的氨基參與反應(yīng)，結(jié)果產(chǎn)生附加交聯(lián)。由于附加交聯(lián)的形成，由丙烯酸甲酯與二乙烯苯形成的共聚物與多乙烯多胺反響，仍可形成機(jī)械強(qiáng)度高的弱堿性陰離子交換樹(shù)脂。三、縮聚型離子交換樹(shù)脂的合成1縮聚型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的合成可通過(guò)兩種方法由苯酚、甲醛和硫酸合成縮聚型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。第 一

9、種方法為甲醛與苯酚縮聚，然后用硫酸磺化酚醛縮聚物；第二種方法為先合成苯酚磺酸，接著與甲醛縮聚。第二種方法更可取。具體合成方法是：將硫酸加到苯酚中，在100C攪拌4h，生成苯酚磺酸殘留局部苯酚。將此混合物調(diào)至堿性，參加35%甲醛水溶液，與1005h。再調(diào)至酸性后，懸浮到100C的氯苯中，分散成適宜的粒度并維持1h，得到球狀樹(shù)脂。2.縮聚型弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的合成酚類如苯酚或間苯二酚與甲醛的縮聚產(chǎn)物因含有非常弱酸性的酚羥基，可 作為弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。用含有羥基的酚與甲醛縮聚，如此可獲得含羧基的縮聚型弱酸性陽(yáng)離子交換劑。3.縮聚型陰離子交換樹(shù)脂的合成最早的陰離子交換樹(shù)脂是由芳香胺與甲醛縮聚制備的。如以間苯二胺和甲 醛為原料可得到非常弱堿性的陰離子交換樹(shù)脂。在上述反響中，甲醛既可以與苯環(huán)縮