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大孔交联共聚球体的制备(大孔离子交换树脂)(三)

大孔交联共聚球体的制备(大孔离子交换树脂)(三)

  • 2022-10-14
  在大孔离子交换树脂以非良溶剂为致孔剂时,致孔剂的性质、用量及交联度对共聚物的孔结构均有显著的影响。随着二乙烯苯及致孔剂用量的增加,相分离较早地出现,凝胶点也提前产生。分离出的大分子链处于蜷缩状态,链间的缠结较多,结构比较稳定,孔径较大,但比表面较小。只有当DVB及致孔剂的用量都较大时才能得到较高的比表面。正庚烷的用量对平均孔径的影响不大,而DVB用量的增加使平均孔径急剧地下降。
  致孔剂的性质对共聚物的孔结构有显著的影响,但尚无明确的规律性。

  可以作为大孔离子交换树脂非良溶剂使用的致孔剂包括烷烃、脂肪醇、脂肪酸、硝基烷及醚类、汽油、煤油、石蜡等。

  但是,实际上绝对的非良溶剂体系并不存在。即使是理想的非良溶剂,其与共聚单体的混合物仍对聚合物有溶剂化作用。另外,在室温下可能是非良溶剂的,在聚合温度(如80℃)也可能使聚合物链溶剂化。


  (2)以良溶剂为致孔剂的悬浮共聚:作为致孔剂使用的典型良溶剂是甲苯,目前大部分的大孔离子交换树脂的致孔剂用的都是甲苯。甲苯与共聚单体(苯乙烯、二乙烯苯)的混合物是典型的良溶剂体系。在这种体系的整个共聚过程中,生成的大分子链一直处于充分溶剂化的伸展状态,互相缠绕较少,直到单体的转化率较高、交联的体型结构相当大时才出现相分离。在共聚结束、球粒固化之后,共聚体仍然处于溶胀状态。若将溶剂去除,膨胀的大分子网(expanded nelwork)即会收缩,甚至会使网孔消失。只有在DVB和致孔剂的用量足够大时,才能得到大孔结构。
  以良溶剂为致孔剂制得的大孔树脂,其孔结构的特点是比表面较大、孔径较小(干态树脂)。在溶剂中,甚至是在非良溶剂中,干态树脂的大分子网仍可成为膨胀状态,说明膨胀网的收缩是可逆的。

  在良溶剂存在下共聚制得的树脂,由于大分子链的缠绕较少,在溶剂中的溶胀度较大,这相当于降低了交联剂的作用。实际上,共聚体系中甲苯的存在与交联度一样会影响到离子交换树脂的离子交换平衡。

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