第六節(jié) 離子交換樹脂,一、 離子交換樹脂的種類 離子交換樹脂由三部分組成，即聚合物骨架、功能基和可交換離子。離子交換樹脂有不同的分類方法，如按樹脂的物理結(jié)構(gòu)可分為微孔型(凝膠型)和大孔型；按聚合反應(yīng)類型可分為加聚型如苯乙烯和丙烯酸-甲基丙烯酸體系樹脂和縮聚型，如苯酚-間苯二胺和環(huán)氧氯丙烷體系樹脂；按照制備高分子基體的原料可分苯乙烯體系樹脂、丙烯酸-甲基丙烯酸體系樹脂、苯酚-間苯二胺體系樹脂、環(huán)氧氯丙烷體系樹脂等；按功能可分為高選擇性離子交換樹脂、多孔性(指分子大小范圍)離子交換樹脂、螯合性離子交換樹脂等。但一般是以功能基的特征進(jìn)行分類的，如圖6-2所示。,二、離子交換樹脂的制備 (1) 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂的合成 強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂是以-SO3H作離子交換基團(tuán)的離子交換樹脂，能夠交換Na、Ca2等陽離子，有縮聚體系和苯乙烯體系兩類，目前所有的工業(yè)制品都是苯乙烯體系的樹脂。 苯乙烯體系強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：用苯乙烯和二乙烯基苯(DVB)于水中，使用懸浮穩(wěn)定劑，攪拌聚合得到球狀共聚物；然后用硫酸-氯磺酸等磺化劑進(jìn)行磺化反應(yīng)而制得。,縮合體系強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂：用硫酸磺化苯酚、使苯環(huán)上帶有-SO3H基，然后再用甲醛與其發(fā)生縮合反應(yīng)，具體反應(yīng)如下：,(2) 弱酸型陽離子交換樹脂 其合成大部分以-COOH基作為離子交換基團(tuán)，此外還有-PO(OH)2、-AsO(OH)2基的。具有-COOH基的弱酸型離子交換樹脂幾乎都是水解丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯與DVB的共聚物得到的，其反應(yīng)如下：,(3) 強(qiáng)堿型陰離子交換樹脂 主要以NX基作為離子交換基團(tuán)的樹脂，按下式交換C1、SO42等陰離子： R4NOH+NaClR4NCl+NaOH 利用乙烯與二乙烯基苯共聚物小球引入強(qiáng)堿性有機(jī)胺基團(tuán)即可制得強(qiáng)堿型離子交換樹脂，反應(yīng)式如下：,(4) 弱堿型陰離子交換樹脂 如上述強(qiáng)堿型離子交換樹脂的合成方法，引入一些弱堿性基團(tuán)即可制得弱堿型陰離子交換樹脂。反應(yīng)式如下：,(5) 兩性離子交換樹脂 同一高分子骨架上，如苯乙烯-二乙烯基苯小球上，同時含有酸性基團(tuán)和堿性基團(tuán)的離子交換樹脂，則稱為兩性離子交換樹脂。 離子交換樹脂在工業(yè)生產(chǎn)上使用最普遍的是苯乙烯二乙烯基苯懸浮聚合得到的12mm的小球，這種小球經(jīng)過磺化、氯甲基化、胺化