超純水技術(shù)中離子交換樹脂結(jié)構(gòu)之一惰性骨架
了解離子交換樹脂的結(jié)構(gòu),對研究離子交換樹脂的性能,發(fā)展離子交換樹脂技術(shù)有重要作用,可以使我們從樹脂結(jié)構(gòu)出發(fā),有效地改善樹脂性能,合成具有特定性能的離子交換樹脂,對正確選用合適的離子交換樹脂具有重要的指導(dǎo)作用。
離子交換樹脂是一種高聚物電解質(zhì),是具有三維立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的多孔海綿狀高分子化合物。一般由惰性骨架、固定基團(tuán)和官居能基團(tuán)三部分構(gòu)成。它的惰性骨架由一不規(guī)則大分子(分子質(zhì)量圈套的碳鏈)所構(gòu)成,上制務(wù)離子交換樹脂的中間產(chǎn)物。在惰性骨架上引入不同的官居能基團(tuán)后則成為具有離子交換性能的樹脂。其中惰性骨架的交聯(lián)度、孔結(jié)構(gòu)、密度是影響離子交換樹脂性能的重要參數(shù)。
一、惰性骨架
1、 交聯(lián)度 合成樹脂時需要加入一定量的膠聯(lián)劑,以使離子交換樹脂具有一定的結(jié)構(gòu)和強度(微孔結(jié)構(gòu)、孔隙率和密度)。在合成苯乙烯和丙稀酸兩姑樹脂時一般加入二乙烯苯(DVB)或三丙烯酸甘油酯等作為膠聯(lián)劑,不用DVB作膠聯(lián)劑的稱為非DVB樹脂,一般用衣康雙烯丙酯代替作為膠聯(lián)劑。離子交換樹脂的網(wǎng)絡(luò)交聯(lián)程度是以合成樹脂時所加入的膠聯(lián)劑占整個單體樹脂質(zhì)量的豐分比來表示的。即:交聯(lián)度=樹脂內(nèi)膠聯(lián)劑質(zhì)量(g)/樹脂質(zhì)量(g)x100%。
膠聯(lián)劑加入量越多,交聯(lián)度就越大,所得樹脂強度就越高,在水中的溶漲度就越小。同時,樹脂的交聯(lián)程度與交聯(lián)范圍又決定了樹脂的孔道結(jié)構(gòu)。適當(dāng)?shù)慕宦?lián)度是有利的,但是當(dāng)交聯(lián)度過高,結(jié)構(gòu)過緊密,則大分子離子難以滲透進(jìn)去,滲透的速率也較小。