大孔交聯(lián)共聚球體的制備（大孔離子交換樹脂）（四）

2022-10-15

(3)以混合溶劑為致孔劑的懸浮共聚:以良溶劑或非良溶劑為致孔劑經(jīng)懸浮共聚制得的大孔離子交換樹脂，在孔結(jié)構(gòu)及性能上有很大的差別，這說明致孔劑的性質(zhì)對共聚物的孔結(jié)構(gòu)有非常顯著的影響。這種影響主要歸因于致孔劑與共聚物之間的相互作用，致孔劑對共聚物的熱力學(xué)親和力越小，共聚物的多孔性越大，并且孔結(jié)構(gòu)與能夠反映高分子與溶劑間相互作用力的第二維利系數(shù)有一定的關(guān)系?；旌先軇Ω叻肿拥娜軇┗芰κ瞧涓鹘M分溶劑化能力按組分比例的加和。因而以混合溶劑為致孔劑制備大孔離子交換樹脂，必然會得到一種新的孔結(jié)構(gòu)。

所謂混合溶劑是指良溶劑和非良溶劑的混合致孔劑?？梢酝ㄟ^選擇溶劑的種類和比例，在很大的范圍內(nèi)調(diào)整其致孔作用和改變大孔離子交換樹脂的性能。

以甲苯和己烷為致孔劑時，當(dāng)己烷中甲苯的加入量逐漸增加時，混合體系對共聚物的溶劑化能力逐步增大。這必然會影響到相分離出現(xiàn)的時間及高聚物相的溶脹狀態(tài)。甲苯的含量越多，微膠核中大分子鏈的纏繞越少，微膠核的溶劑化程度的提高，使微球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也越來越松散，產(chǎn)生越來越多的小孔。因而良溶劑的加入量逐漸增加時，孔容及孔徑逐漸降低，而比表面越來越大。

從溶解度參數(shù)可以了解溶劑與高聚物的相互作用，因而也可以從溶解度參數(shù)來選擇混合溶劑的配比。

(4)以線型聚合物為致孔劑的懸浮共聚:在共聚單體中加線型聚合物也可以制備大孔離子交換樹脂。能作為致孔劑使用的線型聚合物有聚苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯類等。在共聚前，將一定量的線型聚合物溶于共聚單體，然后按通常方法進(jìn)行懸浮聚合。當(dāng)單體的轉(zhuǎn)化率達(dá)到一定程度時，交聯(lián)共聚物與溶解在單體中的線型聚合物發(fā)生相分離[。隨著單體不斷地轉(zhuǎn)入共聚物，失去溶劑(單體)的線型聚合物分子卷曲成團(tuán)，待聚合結(jié)束后，用溶劑將線型聚合物提取出來，便得到孔徑較大的大孔共聚體。

在以線型聚合物-聚苯乙烯為致孔劑時，聚苯乙烯的用量在10%~30%之間對表觀密度的影響最大，小于10%時致孔作用不明顯，大于30%以后對表觀密度的影響大大減小。

用聚苯乙烯制備大孔樹脂時，交聯(lián)度的影響小于用溶劑作致孔劑時的情況。在DVB 的用量大于10%以后，對表觀密度的影響即已消失。與良溶劑和非良溶劑一樣，線型聚合物的用量也存在一個與DVB用量有關(guān)的臨界值。