離子交換樹脂

苯乙烯系離子交換樹脂的合成（二）

2022-05-23

懸浮聚合是制備球狀聚合物的方法。而共聚是制備二元或三元共聚物，改善高聚物性能的途徑之一。懸浮交聯(lián)共聚是用于制備離子交換樹脂骨架共聚物的一種獨特的聚合反應。

懸浮聚合是將單體懸浮于不相溶的介質(zhì)中，在適當?shù)臄嚢柘?，使單體分散成大小合適的液珠，聚合成粒度比較均勻的球體。用于制備離子交換樹脂的單體，一般是用無離子水作分散介質(zhì)，以適當?shù)臄嚢璺稚⒊芍睆?/span> 0.3~0.8mm的液滴。單純機械攪拌的分散過程是可逆的，液滴經(jīng)碰撞又可聚集、合并，最后達成維持一定粒度分布的動態(tài)平衡。為了防止在聚合過程中因球珠的碰撞而發(fā)生粘結，需在介質(zhì)中加入一定的分散劑(或稱穩(wěn)定劑)，以穩(wěn)定單體的分散狀態(tài)。

分散劑的作用有兩個:一是可降低水的表面張力，使單體更易于分散成小液珠;二是吸附在液珠的表面，保護液殊在彼此碰觸時不致于合并、粘結。在進行懸浮交聯(lián)共聚時應從以上原則來選擇合適的分散劑。常用的懸浮聚合分散劑有聚乙烯醇、明膠、淀粉、甲基纖維素及其衍生物、難溶性的無機物，如碳酸鈣、磷酸鈣、滑石粉、硅藻土、硅酸鹽、膨潤土等。難溶性無機物對分散的液珠主要是起隔離作用。

實際上，在離子交換樹脂的合成中最常用的分散劑是聚乙烯醇和明膠。明膠在其等電點pH=4.7左右時水溶性最小，可以最大的發(fā)揮其保護膠的作用。明膠的缺點是原料來源、規(guī)格不易嚴格一致，不同批次的產(chǎn)品往往具有不完全相同的分散性能。聚乙烯醇在成分與結構上比明膠更容易控制，分散能力也比明膠強，更易于得到顆粒較細的共聚物。

聚乙烯醇的分散性能主要取決于它的分子量及醇解度。當所用聚乙烯醇的分子量較高，水解度較低，用量較多時，制得的交聯(lián)共聚珠體的平均直徑較小，聚結現(xiàn)象也較輕。一般用作分散劑的聚乙烯醇,聚合度為1000~2000,醇解度在80%~90%之間。醇解度80%的聚乙烯醇，分散能力較強，但保護能力較差。而醇解度在90%時，表面活性較差，但保護能力較強。用懸浮共聚合成離子交換樹脂母體共聚物時，需以適當?shù)臄嚢杷俣群头稚误w分散成大小合適的液滴，并依靠分散劑的保護作用防止液滴在共聚過程中碰撞、合并和聚集粘結，以保證較高的合格球的收率。因此，合理地選擇和使用分散劑是一個十分重要地問題。