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離子交換樹脂基體組成與物理結(jié)構(gòu)
2021-08-03 09:27:54admin 317
離子交換樹脂 是我們在生產(chǎn)中常見的一種耗材，它是一種帶有官能團(tuán)的，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物。離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu)主要分為凝膠型與大孔型，而組成基體的制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類。 離子交換樹脂組成基體 離子交換樹脂的基體制造原料主要分為苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類，它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成具有長分子主鏈和交聯(lián)橫

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離子交換樹脂是我們在生產(chǎn)中常見的一種耗材，它是一種帶有官能團(tuán)的，具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子化合物。離子交換樹脂的物理結(jié)構(gòu)主要分為凝膠型與大孔型，而組成基體的制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類。



離子交換樹脂組成基體
離子交換樹脂的基體制造原料主要分為苯乙烯和丙烯酸(酯)兩大類，它們分別與交聯(lián)劑二乙烯苯產(chǎn)生聚合反應(yīng)，形成具有長分子主鏈和交聯(lián)橫鏈的網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié)構(gòu)的聚合物。苯乙烯系樹脂是先使用的，而丙烯酸系樹脂的使用時間較晚。
兩類離子交換樹脂的吸附性能都非常好，但是具有不同特點(diǎn)。丙烯酸系樹脂可以交換吸附大多數(shù)離子型色素，脫色容量大，而且吸附在樹脂表面的物質(zhì)比較容易清洗，方便再生，在糖廠中可作為脫色樹脂。苯乙烯系樹脂比較擅長吸附芳香族物質(zhì)，吸附糖汁中的多酚類色素(包括帶負(fù)電的或不帶電的)，但在再生時這時物質(zhì)比較難從樹脂上洗脫。因此，糖液可以先使用丙烯酸樹脂進(jìn)行粗脫色，再用苯乙烯樹脂進(jìn)行精脫色，這樣就可充分發(fā)揮兩者的長處。
離子交換樹脂交聯(lián)度，也就是樹脂基體聚合時所用二乙烯苯的百分?jǐn)?shù)，對樹脂的性質(zhì)影響非常大。通常，交聯(lián)度較高的樹脂聚合得比較緊密，強(qiáng)度與密度較高，內(nèi)部空隙較少，對離子的選擇性較強(qiáng)。而交聯(lián)度低的樹脂孔隙較大，脫色能力較強(qiáng)，反應(yīng)速度較快，但在工作時的膨脹性較大，機(jī)械強(qiáng)度稍低，比較脆而易碎。應(yīng)用在工業(yè)中的離子樹脂的交聯(lián)度一般不低于4%。用于脫色的樹脂的交聯(lián)度一般不高于8%。單純用于吸附無機(jī)離子的樹脂，它的交聯(lián)度比較高。
除了上述苯乙烯系和丙烯酸系這兩大系列以外，離子交換樹脂的基體還可由其他有機(jī)單體聚合制成。如酚醛系(FP)、環(huán)氧系(EPA)、乙烯吡啶系(VP)、脲醛系(UA)等。

離子交換樹脂物理結(jié)構(gòu)
凝膠型樹脂的高分子骨架，在干燥的情況下內(nèi)部沒有毛細(xì)孔。它在吸水時潤脹，在大分子鏈節(jié)間形成很微細(xì)的孔隙，通常稱為顯微孔(micro-pore)。濕潤樹脂的平均孔徑為2～4nm(2×10－6 ～4×10－6mm)。
它比較適合用于吸附無機(jī)離子，它們的直徑較小，一般為0.3～0.6nm。這類樹脂不能吸附大分子有機(jī)物質(zhì)，因后者的尺寸較大，如蛋白質(zhì)分子直徑為5～20nm，不能進(jìn)入這類樹脂的顯微孔隙中。
大孔型樹脂是在聚合反應(yīng)中加入致孔劑，形成多孔海綿狀構(gòu)造的骨架，內(nèi)部有大量永久性的微孔，再導(dǎo)入交換基團(tuán)制成。它并存有微細(xì)孔和大網(wǎng)孔(macro-pore)，潤濕樹脂的孔徑達(dá)100～500nm，樹脂孔徑的大小和數(shù)量都可以在制造時控制。

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