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離子交換樹(shù)脂
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離子交換樹(shù)脂

大孔交聯(lián)共聚球體的制備(大孔離子交換樹(shù)脂)(三)

大孔交聯(lián)共聚球體的制備(大孔離子交換樹(shù)脂)(三)

  • 2022-10-14
  在大孔離子交換樹(shù)脂以非良溶劑為致孔劑時(shí),致孔劑的性質(zhì)、用量及交聯(lián)度對(duì)共聚物的孔結(jié)構(gòu)均有顯著的影響。隨著二乙烯苯及致孔劑用量的增加,相分離較早地出現(xiàn),凝膠點(diǎn)也提前產(chǎn)生。分離出的大分子鏈處于蜷縮狀態(tài),鏈間的纏結(jié)較多,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,孔徑較大,但比表面較小。只有當(dāng)DVB及致孔劑的用量都較大時(shí)才能得到較高的比表面。正庚烷的用量對(duì)平均孔徑的影響不大,而DVB用量的增加使平均孔徑急劇地下降。
  致孔劑的性質(zhì)對(duì)共聚物的孔結(jié)構(gòu)有顯著的影響,但尚無(wú)明確的規(guī)律性。

  可以作為大孔離子交換樹(shù)脂非良溶劑使用的致孔劑包括烷烴、脂肪醇、脂肪酸、硝基烷及醚類、汽油、煤油、石蠟等。

  但是,實(shí)際上絕對(duì)的非良溶劑體系并不存在。即使是理想的非良溶劑,其與共聚單體的混合物仍對(duì)聚合物有溶劑化作用。另外,在室溫下可能是非良溶劑的,在聚合溫度(如80℃)也可能使聚合物鏈溶劑化。


  (2)以良溶劑為致孔劑的懸浮共聚:作為致孔劑使用的典型良溶劑是甲苯,目前大部分的大孔離子交換樹(shù)脂的致孔劑用的都是甲苯。甲苯與共聚單體(苯乙烯、二乙烯苯)的混合物是典型的良溶劑體系。在這種體系的整個(gè)共聚過(guò)程中,生成的大分子鏈一直處于充分溶劑化的伸展?fàn)顟B(tài),互相纏繞較少,直到單體的轉(zhuǎn)化率較高、交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)相當(dāng)大時(shí)才出現(xiàn)相分離。在共聚結(jié)束、球粒固化之后,共聚體仍然處于溶脹狀態(tài)。若將溶劑去除,膨脹的大分子網(wǎng)(expanded nelwork)即會(huì)收縮,甚至?xí)咕W(wǎng)孔消失。只有在DVB和致孔劑的用量足夠大時(shí),才能得到大孔結(jié)構(gòu)。
  以良溶劑為致孔劑制得的大孔樹(shù)脂,其孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是比表面較大、孔徑較小(干態(tài)樹(shù)脂)。在溶劑中,甚至是在非良溶劑中,干態(tài)樹(shù)脂的大分子網(wǎng)仍可成為膨脹狀態(tài),說(shuō)明膨脹網(wǎng)的收縮是可逆的。

  在良溶劑存在下共聚制得的樹(shù)脂,由于大分子鏈的纏繞較少,在溶劑中的溶脹度較大,這相當(dāng)于降低了交聯(lián)劑的作用。實(shí)際上,共聚體系中甲苯的存在與交聯(lián)度一樣會(huì)影響到離子交換樹(shù)脂的離子交換平衡。

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