苯乙烯系離子交換樹脂的合成（一）

2022-05-16

交聯(lián)聚苯乙烯是合成多種離子交換樹脂的母體。其高分子鏈上的苯環(huán)和小分子芳烴一樣，可以進行許多取代反應，從而引入各種離子交換基團，制成性能優(yōu)良的離子交換樹脂。

一、交聯(lián)聚苯乙烯球體的制備

1.苯乙烯單體

工業(yè)苯乙烯的純度在99%以上?？梢詽M足合成離子交換樹脂的要求。為了防止在貯存、運輸過程中發(fā)生自聚，苯乙烯在出廠時加入了一定量的阻聚劑(0.01%左右的對苯二酚或?qū)σ皇宥』彵蕉?/span>)，使用前需用蒸餾法或稀堿液洗滌的方法將阻聚劑去除。更為方便的方法是使苯乙烯通過裝有--OH型強堿性陰離子交換樹脂的柱子，阻聚劑即被強堿樹脂去除。脫除阻聚劑的苯乙烯應盡快使用，即使在低溫下存放也會慢慢地自聚。已經(jīng)開始自聚的苯乙烯就不能用于合成離子交換樹脂。

2.交聯(lián)劑

最常用的交聯(lián)劑是二乙烯苯(DVB)。此雙烯單體可與苯乙烯、丙烯酸酯、丙烯腈等多種單體進行共聚，使高分子鏈成為互相交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。交聯(lián)密度及其均勻性對離子交換樹脂的性能有很大的影響。

工業(yè)二乙烯苯存在著兩個主要問題:一是純度不高;二是有三種性質(zhì)不同的異構(gòu)體。用不同廠家、不同質(zhì)量的二乙烯苯作交聯(lián)劑所生產(chǎn)的離子交換樹脂在性能上必然會有一定的差別。因此在合成離子交換樹脂時必須首先弄清二乙烯苯的質(zhì)量。

一般工業(yè)二乙烯苯的純度在40%~60%之間。除二乙烯苯(DVB)之外,還有相當數(shù)量的乙基苯乙烯(EVB)和少量的二乙苯(DEB)。每一組分又有間位和對位異構(gòu)體。

二乙烯苯的各異構(gòu)體在與其他單體進行共聚時呈現(xiàn)出不同的反應活性。這對共聚物的結(jié)構(gòu)和以后由這些共聚物所制得的離子交換樹脂的性能都有顯著的影響。