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强酸性阳离子交换树脂的合成(二)

强酸性阳离子交换树脂的合成(二)

  • 2022-10-19

2.交联剂的成分

阳离子交换树脂的常用交联剂是二乙烯苯,交联剂二乙烯苯异构体对共聚物的结构影响很大,因而能显著地影响磺化反应的速度。

二乙烯苯的用量对共聚物的磺化反应速度的影响是很明确的,而其异构体的成分对共聚体的性能的影响,尚无十分清楚的解释。苯乙烯(ST)8%c-DVB   2:1/m-:p-DVBm-DVBp--DVB共聚物的溶胀比为1.841.821.771.58。但这些共聚物的磺化速度既与溶胀比有关,也与溶胀比的顺序不完全一致。溶胀较大的ST-c-DVBST-2:1/m-:p-DVB磺化反应速度远大于ST-P-DVB,这与上述溶胀顺序一致。但ST- m-DVB共聚物的磺化速度却很特殊,当ST-p-DVB 共聚体在80℃磺化四个小时,交换量达到4.01meq/g时,ST-m-DVB共聚体的磺化反应几乎尚未进行,但50h阳离子交换树脂的交换量也能达到4.88的水平。

进一步的研究表明,m-DVBp-DVB的比例对共聚物的磺化速度影响极大。以纯的m-DVBp-DVB作交联剂时,共聚物的磺化速度都不大,只有m-DVBp-DVB的比例在4:1~3:2范围内时才有较大的磺化速度,在其比例为7:3时达到极大值3.90meq·/(g·h)

 

3.磺化温度

  交联聚苯乙烯的磺化反应速度随温度的升高而加大。由于磺化时一般用二氯乙烷(bp 83℃)做溶胀剂,因此在80℃进行磺化是比较适宜的。在磺化反应的后期,共聚物链上的磺酸基使其具备了亲水性,可逐渐提高温度,在减压的情况下将二氯乙烷蒸出、回收。阳离子树脂的交换量达到最高值,磺化结束。

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