第二章

吸附分離高分子材料本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分內(nèi)容提綱1.吸附樹(shù)脂2.離子交換樹(shù)脂3.螯合樹(shù)脂4.高吸水性樹(shù)脂5.高分子絮凝劑本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸附分離高分子材料是利用高分子材料與被吸附物質(zhì)之間的物理或化學(xué)作用，使兩者之間發(fā)生暫時(shí)或永久性結(jié)合，進(jìn)而發(fā)揮各種功效的材料。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸附樹(shù)脂是指具有特殊吸附功能的一類樹(shù)脂，是一類多孔性的、高度交聯(lián)的高分子共聚物，又稱為高分子吸附劑。這類高分子材料具有較大的比表面積和適當(dāng)?shù)目讖?，可從氣相或溶液中吸附某些物質(zhì)。與離子交換樹(shù)脂相比，吸附樹(shù)脂的組成中不存在功能基及功能基的反離子，它類似于不含功能基及功能基反離子的大孔樹(shù)脂。吸附樹(shù)脂與被吸附物質(zhì)之間的作用主要是物理作用，如范德華力、偶極-偶極相互作用和氫鍵等較弱的作用力。1.吸附樹(shù)脂本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分2.1吸附樹(shù)脂分類與制備技術(shù)吸附樹(shù)脂目前尚無(wú)統(tǒng)一的分類方法，通常按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分為以下幾類。非極性吸附樹(shù)脂。指樹(shù)脂中電荷分布均勻，在分子水平上不存在正負(fù)電荷相對(duì)集中的極性基團(tuán)的樹(shù)脂。中極性吸附樹(shù)脂。這類樹(shù)脂的分子結(jié)構(gòu)中存在酯基等極性基團(tuán)，樹(shù)脂具有一定的極性。極性吸附樹(shù)脂。分子結(jié)構(gòu)中含有酰胺基、亞砜基、腈基等極性基團(tuán)，這些基團(tuán)的極性大于酯基。強(qiáng)極性吸附樹(shù)脂。強(qiáng)極性吸附樹(shù)脂含有極性很強(qiáng)的基團(tuán)，如吡啶、氨基等。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸附樹(shù)脂成球技術(shù)：以懸浮聚合與反相懸浮聚合為主。疏水性單體的懸浮聚合，（加交聯(lián)劑）。含極性基團(tuán)的取代烯烴單體的懸浮聚合，通在水相中加入食鹽或同時(shí)在有機(jī)相中加入非極性溶劑（增大有機(jī)相與水相的極性差異，避免兩相界面上的非成球聚合）；對(duì)可溶于水的強(qiáng)極性單體如丙烯酰胺，須采用反相懸浮聚合。水溶性單體的懸浮縮聚反應(yīng)，如酚醛樹(shù)脂線形高分子的懸浮交聯(lián)成球，主要用于天然來(lái)源高分子的交聯(lián)成球，如明膠-醛類交聯(lián)成球、殼聚糖-戊二醛交聯(lián)成球等。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸附樹(shù)脂成孔技術(shù)：主要研究孔的形成、孔徑大小、孔徑分布及孔隙率的控制。惰性溶劑致孔，在聚合過(guò)程中實(shí)現(xiàn)。線性高分子致孔，在懸浮聚合的單體相中加入線形高分子如聚苯乙烯，反應(yīng)結(jié)束后，溶劑抽提出聚合物球中的線形高分子，得到表面積較小、孔徑較大的大孔樹(shù)脂。后交聯(lián)成孔，先制備低交聯(lián)度或線形的高分子，然后再進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到所需的交聯(lián)度。例交聯(lián)度在1%以下的苯乙烯樹(shù)脂，氯甲基化后，在較高溫度下引發(fā)傅-克反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)交聯(lián)，得到大網(wǎng)均孔樹(shù)脂，比表面積可達(dá)1000m2/g以上。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸附樹(shù)脂的外觀一般為直徑為0.3～1.0mm的小圓球，表面光滑，根據(jù)品種和性能的不同可為乳白色、淺黃色或深褐色。吸附樹(shù)脂的顆粒的大小對(duì)性能影響很大。粒徑越小、越均勻，樹(shù)脂的吸附性能越好。但是粒徑太小，使用時(shí)對(duì)流體的阻力太大，過(guò)濾困難，并且容易流失。粒徑均一的吸附樹(shù)脂在生產(chǎn)中尚難以做到，故目前吸附樹(shù)脂一般具有較寬的粒徑分布。吸附樹(shù)脂內(nèi)部結(jié)構(gòu)很復(fù)雜。從SEM可觀察到樹(shù)脂內(nèi)部像一堆葡萄微球(大小約0.06～0.5μm范圍)，葡萄珠之間存在許多空隙，即是樹(shù)脂的孔。研究表明葡萄球內(nèi)部還有許多微孔。正是這種多孔結(jié)構(gòu)賦予樹(shù)脂優(yōu)良的吸附性能。2.2吸附樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分2.3吸附樹(shù)脂主要品種吸附樹(shù)脂主要有聚苯乙烯型、聚丙烯酸酯型以及其他的各類樹(shù)脂。聚苯乙烯型吸附樹(shù)脂。以苯乙烯為主要合成單體，以二乙烯苯作為交聯(lián)單體制備。聚甲基丙烯酸甲酯-雙甲基丙烯酸乙二酯交聯(lián)吸附樹(shù)脂。這是一種中極性性吸附樹(shù)脂，具有較好的耐熱性，軟化點(diǎn)在150oC以上；極性適中，既能從水溶液中吸附親酯性物質(zhì)，也能從有機(jī)溶液中吸附親水性物質(zhì)。其他類型的吸附樹(shù)脂。聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、聚酰胺、聚乙烯亞胺、纖維衍生物等也可以作為吸附樹(shù)脂。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分2.4吸附樹(shù)脂吸附分離原理吸附樹(shù)脂主要依靠吸附性和篩選原理實(shí)現(xiàn)分離。當(dāng)吸附氣體時(shí)，往往發(fā)生多層吸附，要用BET公式描述；當(dāng)溶液吸附時(shí)，多為單分子層吸附，符合Langmuir公式。。吸附樹(shù)脂的吸附量除受壓力或溶液中濃度的影響外，還受溫度影響，一般來(lái)說(shuō)，溫度升高吸附量下降，特別對(duì)氣體物質(zhì)的吸附如此，在溶液中可能會(huì)出現(xiàn)隨溫度升高而吸附量增加的情形。吸附樹(shù)脂的動(dòng)力學(xué)主要受膜擴(kuò)散或粒擴(kuò)散控制。脫附時(shí)，氣體可用升溫方法；溶液吸附后要用另一種有機(jī)溶劑淋洗。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分2.5吸附樹(shù)脂的應(yīng)用有機(jī)物的分離由于吸附樹(shù)脂具有巨大的比表面，不同的吸附樹(shù)脂有不同的極性，所以可用來(lái)分離有機(jī)物。例如，含酚廢水中酚的提取，有機(jī)溶液的脫色等等。在醫(yī)療衛(wèi)生中的應(yīng)用吸附樹(shù)脂可作為血液的清洗劑。這方面的應(yīng)用研究正在開(kāi)展，已有搶救安眠藥中毒病人的成功例子。藥物的分離提取在紅霉索、絲裂霉素、頭孢菌素等抗菌素的提取中，已采用吸附樹(shù)脂提取法。由于吸附樹(shù)脂不受溶液pH值的影響，不必調(diào)整抗菌素發(fā)酵液的pH值，因此不會(huì)造成酸、堿對(duì)發(fā)酵液活性的破壞。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分用吸附樹(shù)脂對(duì)中草藥中有效成分的提取研究工作正在開(kāi)展，在人參皂甙、絞股蘭、甜葉菊等的提取中已取得卓著的成績(jī)。在制酒工業(yè)和天然食品添加劑中的應(yīng)用酒中的高級(jí)脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水，因此當(dāng)制備低度白酒時(shí)，需向高度酒中加水稀釋。隨著高級(jí)脂肪酸脂類溶解度的降低，容易析出而呈渾濁現(xiàn)象，影響酒的外觀。吸附樹(shù)脂可選擇性地吸附酒中分子較大或極性較強(qiáng)的物質(zhì)，較小或極性軟弱的分子不被吸附而存留。如棕櫚酸乙酯、油酸乙酯和亞油酸乙酯等分子較大的物質(zhì)被吸附，而已酸乙酯、乙酸乙酯、乳酸乙酯等相對(duì)分子質(zhì)量較小的香味物質(zhì)不被吸附而存留，達(dá)到分離、純化的目的。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂是指具有離子交換基團(tuán)的高分子化合物。它具有一般聚合物所沒(méi)有的新功能-離子交換功能，本質(zhì)上屬于反應(yīng)性聚合物。離子交換樹(shù)脂是最早出現(xiàn)的功能高分子材料，其歷史可追溯到上一世紀(jì)30年代。1935年英國(guó)的Adams和Holmes發(fā)表了關(guān)于酚醛樹(shù)脂和苯胺甲醛樹(shù)脂的離子交換性能的工作報(bào)告，開(kāi)創(chuàng)了離子交換樹(shù)脂領(lǐng)域，同時(shí)也開(kāi)創(chuàng)了功能高分子領(lǐng)域。1944年D’Alelio合成了具有優(yōu)良物理和化學(xué)性能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物離子交換樹(shù)脂及交聯(lián)聚丙烯酸樹(shù)脂，奠定了現(xiàn)代離子交換樹(shù)脂的基礎(chǔ)。

2.離子交換樹(shù)脂本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分此后，Dow化學(xué)公司的Bauman等人開(kāi)發(fā)了苯乙烯系磺酸型強(qiáng)酸性離子交換樹(shù)脂并實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化；Rohm&Hass公司的Kunin等人則進(jìn)一步研制了強(qiáng)堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù)脂和弱酸性丙烯酸系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。這些離子交換樹(shù)脂除應(yīng)用于水的脫鹽精制外，還用于藥物提取純化、稀土元素的分離純化、蔗糖及葡萄糖溶液的脫鹽脫色等。離子交換樹(shù)脂發(fā)展史上的另一個(gè)重大成果是20世紀(jì)50年代末開(kāi)發(fā)的大孔型樹(shù)脂。與凝膠型離子交換樹(shù)脂相比，大孔型離子交換樹(shù)脂具有機(jī)械強(qiáng)度高、交換速度快和抗有機(jī)污染的優(yōu)點(diǎn)，因此很快得到廣泛的應(yīng)用。從離子交換樹(shù)脂出發(fā)，還引申發(fā)展了一些很重要的功能高分子材料。如離子交換纖維、吸附樹(shù)脂、螯合樹(shù)脂、聚合物固載催化劑、高分子試劑、固定化酶等。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂是一類帶有可離子化基團(tuán)的三維網(wǎng)狀高分子材料，其外形一般為顆粒狀，不溶于水和一般的酸、堿，也不溶于普通的有機(jī)溶劑如乙醇、丙酮和烴類。粒徑一般為0.3～1.2mm。一些特殊用途的離子交換樹(shù)脂的粒徑可能大于或小于這一范圍。

離子交換樹(shù)脂外觀2.1離子交換樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分樹(shù)脂由三部分組成：三維空間結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)骨架；骨架上連接的可離子化的功能基團(tuán)；功能基團(tuán)上吸附的可交換的離子。強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的功能基團(tuán)是—SO3-H+，它可解離出H+，而H+可與周圍的外來(lái)離子互相交換。功能基團(tuán)是固定在網(wǎng)絡(luò)骨架上的，不能自由移動(dòng)。由它解離出的離子卻能自由移動(dòng)，并與周圍的其他離子互相交換。這種能自由移動(dòng)的離子稱為可交換離子。

聚苯乙烯型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂示意圖本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分通過(guò)改變濃度差、利用親和力差別等，使可交換離子與其他同類型離子進(jìn)行反復(fù)的交換，達(dá)到濃縮、分離、提純、凈化等目的。陽(yáng)離子交換反應(yīng)：Resin-SO3H+Na+=Resin-SO3Na+H+

Resin-SO3Na+H+=Resin-SO3H+Na+陰離子交換反應(yīng)：

Resin-N(CH3)3OH+Cl-=N(CH3)3Cl+OH-

Resin-N(CH3)3Cl+OH-=N(CH3)3OH+Cl–

通常，將能解離出陽(yáng)離子、并能與外來(lái)陽(yáng)離子進(jìn)行交換的樹(shù)脂稱作陽(yáng)離子交換樹(shù)脂；而將能解離出陰離子、并能與外來(lái)陰離子進(jìn)行交換的樹(shù)脂稱作陰離子交換樹(shù)脂。從無(wú)機(jī)化學(xué)的角度看，可以認(rèn)為陽(yáng)離子交換樹(shù)脂相當(dāng)于高分子多元酸，陰離子交換樹(shù)脂相當(dāng)于高分子多元堿。應(yīng)當(dāng)指出，離子交換樹(shù)脂除了離子交換功能外，還具有吸附等其他功能，這與無(wú)機(jī)酸堿是截然不同的。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂的分類方法有很多種，最常用和最重要的分類方法有以下兩種。按交換基團(tuán)的性質(zhì)分類陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，包括強(qiáng)酸型、中酸型和弱酸型三種類型。如R-SO3H為強(qiáng)酸型，R-PO(OH)2為中酸型，R-COOH為弱酸型。習(xí)慣上，一般將中酸型和弱酸型統(tǒng)稱為弱酸型。陰離子交換樹(shù)脂，包括強(qiáng)堿型和弱堿型兩種。如R3-NCl為強(qiáng)堿型，R-NH2、R-NR?H和，R-NR??2為弱堿型。2.2離子交換樹(shù)脂的分類本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分按樹(shù)脂的物理結(jié)構(gòu)分類按其物理結(jié)構(gòu)的不同，可將離子交換樹(shù)脂分為凝膠型、大孔型和載體型三類。不同物理結(jié)構(gòu)離子交換樹(shù)脂的模型本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分凝膠型離子交換樹(shù)脂。凡外觀透明、具有均相高分子凝膠結(jié)構(gòu)的離子交換樹(shù)脂統(tǒng)稱為凝膠型離子交換樹(shù)脂。這類樹(shù)脂表面光滑，球粒內(nèi)部沒(méi)有大的毛細(xì)孔。在水中會(huì)溶脹成凝膠狀，并呈現(xiàn)大分子鏈的間隙孔。大分子鏈之間的間隙約為2～4nm。一般無(wú)機(jī)小分子的半徑在1nm以下，因此可自由地通過(guò)離子交換樹(shù)脂內(nèi)大分子鏈的間隙。在無(wú)水狀態(tài)下，凝膠型離子交換樹(shù)脂的分子鏈緊縮，體積縮小，無(wú)機(jī)小分子無(wú)法通過(guò)。所以，這類離子交換樹(shù)脂在干燥條件下或油類中將喪失離子交換功能。大孔型離子交換樹(shù)脂。針對(duì)凝膠型離子交換樹(shù)脂的缺點(diǎn)，研制了大孔型離子交換樹(shù)脂。大孔型離子交換樹(shù)脂外觀不透明，表面粗糙，為非均相凝膠結(jié)構(gòu)。即使在本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分干燥狀態(tài)，內(nèi)部也存在不同尺寸的毛細(xì)孔，因此可在非水體系中起離子交換和吸附作用。大孔型離子交換樹(shù)脂的孔徑一般為幾納米至幾百納米，比表面積可達(dá)每克樹(shù)脂幾百平方米，因此其吸附功能十分顯著。載體型離子交換樹(shù)脂。載體型離子交換樹(shù)脂是一種特殊用途樹(shù)脂，主要用作液相色譜的固定相。一般是將離子交換樹(shù)脂包覆在硅膠或玻璃珠等表面上制成。它可經(jīng)受液相色譜中流動(dòng)介質(zhì)的高壓，又具有離子交換功能。此外，為了特殊的需要，已研制成多種具有特殊功能的離子交換樹(shù)脂。如螯合樹(shù)脂、氧化還原樹(shù)脂、兩性樹(shù)脂等。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂的合成一般是先制備母體(通俗為珠體)、然后通過(guò)化學(xué)反應(yīng)引入相應(yīng)的離子交換基團(tuán)。離子交換樹(shù)脂合成母體引入相應(yīng)離子交換基團(tuán)加入致孔劑不加致孔劑大孔型凝膠型2.3離子交換樹(shù)脂的合成本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備。強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂絕大多數(shù)為聚苯乙烯系骨架，通常采用懸浮聚合法合成樹(shù)脂，然后磺化接上交換基團(tuán)。由上述反應(yīng)獲得的球狀共聚物稱為“白球”。將白球洗凈干燥后，即可進(jìn)行連接交換基團(tuán)的磺化反應(yīng)。

將干燥的白球用二氯乙烷或四氯乙烷、甲苯等有機(jī)溶劑溶脹，然后用濃硫酸或氯磺酸等磺化。通常稱磺化后的球狀共聚物為“黃球”。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分含有－SO3H交換基團(tuán)的離子交換樹(shù)脂稱為氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，其中H+為可自由活動(dòng)的離子。由于它們的貯存穩(wěn)定性不好，且有較強(qiáng)的腐蝕性，因此常將它們與NaOH反應(yīng)而轉(zhuǎn)化為Na型離子交換樹(shù)脂。Na型樹(shù)脂有較好的貯存穩(wěn)定性。苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分弱酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的制備。弱酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂大多為聚丙烯酸系骨架，因此可用帶有功能基的單體直接聚合而成。但是丙烯酸的水溶性較大，聚合不易進(jìn)行，故常采用其酯類單體進(jìn)行聚合后再進(jìn)行水解的方法來(lái)制備。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂的制備。強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂主要以季胺基作為離子交換基團(tuán)，以聚苯乙烯作骨架。制備方法是：將聚苯乙烯系白球進(jìn)行氯甲基化，然后利用苯環(huán)對(duì)位上的氯甲基的活潑氯，定量地與各種胺進(jìn)行胺基化反應(yīng)。苯環(huán)可在路易氏酸如ZnCl2，AlCl3，SnCl4等催化下，與氯甲醚氯甲基化。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分所得的中間產(chǎn)品通常稱為“氯球”。用氯球可十分容易地進(jìn)行胺基化反應(yīng)。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分弱堿型陰離子交換樹(shù)脂的制備。用氯球與伯胺、仲胺或叔胺類化合物進(jìn)行胺化反應(yīng)，可得弱堿離子交換樹(shù)脂。也可利用羧酸類基團(tuán)與胺類化合物進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，可制得含酰胺基團(tuán)的弱堿型陰離子交換樹(shù)脂。例如將交聯(lián)的聚丙烯酸甲酯在二乙烯基苯或苯乙酮中溶脹，然后在130～150℃下與多乙烯多胺反應(yīng)，形成多胺樹(shù)脂。再用甲醛或甲酸進(jìn)行甲基化反應(yīng)，可獲得性能良好的叔胺樹(shù)脂。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分大孔型樹(shù)脂的制備方法與凝膠型離子交換樹(shù)脂基本相同。重要的大孔型樹(shù)脂仍以苯乙烯類為主。與凝膠型離子交換樹(shù)脂相比，制備中有兩個(gè)最大的不同之處：一是二乙烯基苯含量大大增加，一般達(dá)85％以上；二是在制備中加入致孔劑。致孔劑可分為兩大類：一類為聚合物的良溶劑，如苯，又稱溶脹劑；另一類為聚合物的不良溶劑，即單體的溶劑，如脂肪醇，它是聚合物的沉淀劑。一般來(lái)說(shuō)，由不良溶劑致孔的大孔型樹(shù)脂比良溶劑致孔的大孔型樹(shù)脂有較大的孔徑和較小的比表面積。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分氧化還原樹(shù)脂。氧化還原樹(shù)脂也稱電子交換樹(shù)脂，指帶有能與周圍活性物質(zhì)進(jìn)行電子交換、發(fā)生氧化還原反應(yīng)的一類樹(shù)脂。在交換過(guò)程中，樹(shù)脂失去電子，由原來(lái)的還原形式轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸问?，而周圍的物質(zhì)被還原。典型例子如下：

重要的氧化還原樹(shù)脂包括氫醌類、琉基類、吡啶類、二茂鐵類、吩噻嗪類等多種類型。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分兩性樹(shù)脂。將陰、陽(yáng)兩種離子交換樹(shù)脂配合，可以除去溶液中的陰、陽(yáng)離子，達(dá)到去鹽的目的。但在再生時(shí)，也需要將兩種樹(shù)脂分別用酸、堿處理，手續(xù)較繁瑣。為了克服這些缺點(diǎn)，研制了將陰、陽(yáng)交換基團(tuán)連接在同一樹(shù)脂骨架上的兩性樹(shù)脂。兩性樹(shù)脂中的兩種功能基團(tuán)是以共價(jià)鍵連接在樹(shù)脂骨架上的，互相靠得較近，呈中和狀態(tài)。但遇到溶液中的離子時(shí)，卻能起交換作用。樹(shù)脂使用后，只需大量的水淋洗即可再生，恢復(fù)到樹(shù)脂原來(lái)的形式。兩性樹(shù)脂不僅可用于分離溶液中的鹽類和有機(jī)物，還可作為緩沖劑，調(diào)節(jié)溶液的酸堿性。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分還有一種所謂“蛇籠樹(shù)脂”。在這類樹(shù)脂中，分別含有兩種聚合物，一種帶有陽(yáng)離子交換基團(tuán)，一種帶有陰離子交換基團(tuán)。其中一種聚合物是交聯(lián)的，而另一種是線型的，恰似蛇被關(guān)在籠網(wǎng)中，不能漏出，故形象地稱為“蛇籠樹(shù)脂”。在蛇籠樹(shù)脂中，可以是交聯(lián)的陰離子樹(shù)脂為籠，線型的陽(yáng)離子樹(shù)脂為蛇，也可以是交聯(lián)的陽(yáng)離子樹(shù)脂為籠，線型的陰離子樹(shù)脂為蛇。蛇籠樹(shù)脂的特性與兩性樹(shù)脂類似，也可通過(guò)水洗而再生。兩性樹(shù)脂通常是通過(guò)將分別帶有陰、陽(yáng)離子交換基團(tuán)的兩種單體共聚而制得的，而蛇籠樹(shù)脂則是先將一種單體進(jìn)行體型聚合，然后將此體型聚合物在某種溶劑中溶脹，再將另一種單體在此溶脹聚合物中進(jìn)行聚合制得的，相當(dāng)于一種半互穿網(wǎng)絡(luò)體系。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分交換容量。離子交換樹(shù)脂的交換容量是指單位質(zhì)量或單位體積樹(shù)脂可交換的離子基團(tuán)的數(shù)量的能力。機(jī)械強(qiáng)度。交換樹(shù)脂的強(qiáng)度用磨后圓球率來(lái)考核。溶出物。溶出物是指樹(shù)脂中的低聚物以及殘留反應(yīng)物，通常是一些可溶性的有機(jī)物。粒徑。離子交換樹(shù)脂的顆粒大小可用粒徑表示。我國(guó)通用工業(yè)離子交換樹(shù)脂的粒徑范圍為0.315～1.2mm。樹(shù)脂的含水量。離子交換樹(shù)脂必須具有良好的吸水性。但樹(shù)脂在貯存過(guò)程的含水量不能太大，否則會(huì)降低其機(jī)械強(qiáng)度和體積交換容量，離子交換樹(shù)脂的含水量一般為30％～80％。比表面積、孔容、孔度、孔徑和孔徑分布熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性2.4離子交換樹(shù)脂的性能本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂最主要的功能是離子交換，此外，它還具有吸附、催化、脫水等功能。離子交換功能離子交換樹(shù)脂相當(dāng)于多元酸和多元堿，它們可發(fā)生下列三種類型的離子交換反應(yīng)。2.5離子交換樹(shù)脂的工作原理中和反應(yīng)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分復(fù)分解反應(yīng)中性鹽反應(yīng)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分從上面的反應(yīng)可見(jiàn)，所有的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和陰離子交換樹(shù)脂均可進(jìn)行中和反應(yīng)和復(fù)分解反應(yīng)。僅由于交換功能基團(tuán)的性質(zhì)不同，交換能力有所不同。中性鹽反應(yīng)則僅在強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂和強(qiáng)堿型離子交換樹(shù)脂的反應(yīng)中發(fā)生。離子交換樹(shù)脂的離子交換選擇性樹(shù)脂的選擇性影響樹(shù)脂的交換效率，樹(shù)脂的選擇系數(shù)越大，處理后的溶液越純，但越不易再生。選擇系數(shù)除與離子交換樹(shù)脂的化學(xué)結(jié)構(gòu)如高分子骨架、官能團(tuán)有關(guān)外，還與交聯(lián)密度等有關(guān)。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂的再生所有上述反應(yīng)均是平衡可逆反應(yīng)，這正是離子交換樹(shù)脂可以再生的本質(zhì)。只要控制溶液的pH值、離子濃度和溫度等因素，就可使反應(yīng)向逆向進(jìn)行，達(dá)到再生的目的。離子交換樹(shù)脂的性能劣化當(dāng)離子交換樹(shù)脂使用一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)處理液的純度下降，這是由于離子交換樹(shù)脂的性能下降造成的?？赡茉蛴校弘x子交換基團(tuán)的化學(xué)分解；有機(jī)物及腐蝕生成物等不純物的污染；離子交換樹(shù)脂球粒的物理破碎等。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分水處理水處理包括水質(zhì)的軟化、水的脫鹽和高純水的制備等。水處理是離子交換樹(shù)脂最基本的用途之一。如下面是去離子水的制備裝置。2.6離子交換樹(shù)脂的應(yīng)用本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分冶金工業(yè)離子交換是冶金工業(yè)的重要單元操作之一。在鈾、釷等超鈾元素、稀土金屬、重金屬、輕金屬、貴金屬和過(guò)渡金屬的分離、提純和回收方面，離子交換樹(shù)脂均起著十分重要的作用。離子交換樹(shù)脂還可用于選礦。在礦漿中加入離子交換樹(shù)脂可改變礦漿中水的離子組成，使浮選劑更有利于吸附所需要的金屬，提高浮選劑的選擇性和選礦效率。原子能工業(yè)離子交換樹(shù)脂在原子能工業(yè)上的應(yīng)用包括核燃料的分離、提純、精制、回收等。用離子交換樹(shù)脂制備高純水，是核動(dòng)力用循環(huán)、冷卻、補(bǔ)給水供應(yīng)的唯一手段。離子交換樹(shù)脂還是原子能工業(yè)廢水去除放射性污染處理的主要方法。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分海洋資源利用利用離子交換樹(shù)脂，可從許多海洋生物（例如海帶）中提取碘、溴、鎂等重要化工原料。在海洋航行和海島上，用離子交換樹(shù)脂以海水制取淡水是十分經(jīng)濟(jì)和方便的?；瘜W(xué)工業(yè)離子交換樹(shù)脂在化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化工生產(chǎn)上已經(jīng)和蒸餾、結(jié)晶、萃取和過(guò)濾一樣，成為重要的單元操作，普遍用于多種無(wú)機(jī)、有機(jī)化合物的分離、提純，濃縮和回收等。離子交換樹(shù)脂用作化學(xué)反應(yīng)催化劑，可大大提高催化效率，簡(jiǎn)化后處理操作，避免設(shè)備的腐蝕。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂的功能基連接上作為試劑的基團(tuán)后，可以當(dāng)作有機(jī)合成的試劑，成為高分子試劑，用來(lái)制備許多新的化合物。這種方法具有控制及分離容易、副產(chǎn)物少、純度高等特點(diǎn)。目前在有機(jī)化合物的?；⑦^(guò)氧化、溴化二硫化物的還原、大環(huán)化合物的合成、肽鏈的增長(zhǎng)、不對(duì)稱碳化合物的合成、羥基的氧化等方面都已取得顯著的效果。強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂能強(qiáng)烈吸水，可用作干燥劑，吸收有機(jī)溶劑或氣體中的水分。食品工業(yè)離子交換樹(shù)脂在制糖、釀酒、煙草、乳品、飲料、調(diào)味品等食品加工中都有廣泛的應(yīng)用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分特別在酒類生產(chǎn)中，利用離子交換樹(shù)脂改進(jìn)水質(zhì)、進(jìn)行酒的脫色、去渾、去除酒中的酒石酸、水楊酸等雜質(zhì)，提高酒的質(zhì)量。酒類經(jīng)過(guò)離子交換樹(shù)脂的去銅、錳、鐵等離子，可以增加貯存穩(wěn)定性。經(jīng)處理后的酒，香味純，透明度好，穩(wěn)定性可靠，是各種酒類生產(chǎn)中不可缺少的一項(xiàng)工藝步驟。用離子交換樹(shù)脂可調(diào)節(jié)乳品的組成，增加乳液的穩(wěn)定性，延長(zhǎng)存放時(shí)間。此外，用離子交換樹(shù)脂來(lái)調(diào)節(jié)牛奶中鈣的含量，除去乳品中離子性雜質(zhì)，如鍶(Sr)、碘(I2)等污染物，均是很成功的。在味精生產(chǎn)中，利用離子交換樹(shù)脂對(duì)谷氨酸的選擇性吸附，可除去產(chǎn)品中的雜質(zhì)和對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行脫色。這一方法在國(guó)內(nèi)已大規(guī)模地使用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分醫(yī)藥衛(wèi)生離子交換樹(shù)脂在醫(yī)藥衛(wèi)生事業(yè)中被大量應(yīng)用。如在藥物生產(chǎn)中用于藥劑的脫鹽、吸附分離、提純、脫色、中和及中草藥有效成分的提取等。離子交換樹(shù)脂本身可作為藥劑內(nèi)服，具有解毒、緩瀉、去酸等功效，可用于治療胃潰瘍、促進(jìn)食欲、去除腸道放射物質(zhì)等。對(duì)于外敷藥劑，用離子交換樹(shù)脂粉末可配制軟膏、粉劑及嬰兒護(hù)膚用品，用以吸除傷口毒物和作為解毒藥劑。將各種藥物吸附在離子交換樹(shù)脂上，可有效地控制藥物釋放速率，延長(zhǎng)藥效，減少服藥次數(shù)。利用離子交換樹(shù)脂吸水后體積迅速膨脹的特點(diǎn)，將其與藥劑混合制成藥片，服后可迅速脹大崩解，更快更好地發(fā)揮藥物的作用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分離子交換樹(shù)脂還是醫(yī)療診斷、藥物分析檢定的重要藥劑，如血液成分分析、胃液檢定、藥物成分分析等。具有檢測(cè)速度快、干擾少等優(yōu)點(diǎn)。環(huán)境保護(hù)離子交換樹(shù)脂在廢水，廢氣的濃縮、處理、分離、回收及分析檢測(cè)上都有重要應(yīng)用，已普遍用于電鍍廢水、造紙廢水、礦冶廢水、生活污水，影片洗印廢水、工業(yè)廢氣等的治理。例如影片洗印廢水中的銀是以Ag(SO3)23-等陰離子形式存在的，使用Ⅰ型強(qiáng)堿性離子交換樹(shù)脂處理后，銀的回收率可達(dá)90％以上，既節(jié)約了大量的資金，又使廢水達(dá)到了排放標(biāo)準(zhǔn)。又如電鍍廢水中含有大量有毒的金屬氰化物，如Fe(CN)63-，F(xiàn)e(CN)64-等，用抗有機(jī)污染力強(qiáng)的聚丙烯酰胺系陰離子交換樹(shù)脂處理后，可使金屬氰化物的含量降至10ppm以下。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分在分析化學(xué)，常利用絡(luò)合物既有離子鍵又有配價(jià)鍵的特點(diǎn)，來(lái)鑒定特定的金屬離子。將這些絡(luò)合物以基團(tuán)的形式連接到高分子鏈上，就得到螯合樹(shù)脂。螯合樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)特征為高分子骨架上連接有螯合基團(tuán)。從結(jié)構(gòu)上分類，螯合樹(shù)脂可分為側(cè)鏈型和主鏈型兩類。從原料來(lái)分類，則可分為天然的（如纖維素、海藻酸鹽、甲殼素、蠶絲、羊毛、蛋白質(zhì)等）和人工合成的兩類。3.螯合樹(shù)脂本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分螯合樹(shù)脂分離金屬離子的原理如下式所示。式中，ch為功能基團(tuán)，對(duì)某些金屬離子有特定的絡(luò)合能力，因此能將這些金屬離子與其他金屬離子分離開(kāi)來(lái)。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分主要配位原子和含這些原子的配位基團(tuán)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.1β-二酮螯合樹(shù)脂這種高分子螯合樹(shù)脂可以由甲基丙烯酰丙酮單體聚合而成，也可以與苯乙烯或者甲基丙烯酸甲酯共聚生成共聚型螯合樹(shù)脂。該螯合樹(shù)脂可以與二價(jià)銅離子絡(luò)合形成穩(wěn)定的螯合物。該螯合樹(shù)脂除了可用于銅離子的吸附富集外，生成的絡(luò)合物還可以作為高分子催化劑用于過(guò)氧化氫分解反應(yīng)，其催化活性高于小分子乙酰丙酮螯合物。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.2冠醚型螯合樹(shù)脂冠醚型螯合樹(shù)脂可以絡(luò)合堿金屬和堿土金屬離子，而且只有體積大小與冠醚相適應(yīng)的金屬離子才能被絡(luò)合，因此選擇性非常好。從結(jié)構(gòu)上分析，冠醚的結(jié)構(gòu)可以處在側(cè)鏈上，也可以作為聚合物主鏈的一部分。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.3含有氨基的螯合樹(shù)脂乙二胺四乙酸（EDTA）是分析化學(xué)中最常用的分析試劑。它能在不同條件下與不同的金屬離子絡(luò)合，具有很好的選擇性。仿照其結(jié)構(gòu)合成出來(lái)的螯合樹(shù)脂也具有良好的選擇性。例如，下面兩種結(jié)構(gòu)的樹(shù)脂就是應(yīng)用十分成功的螯合樹(shù)脂。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分EDTA類螯合樹(shù)脂可通過(guò)許多途徑制得。下圖是它們的主要制備方法。這類螫合樹(shù)脂在pH=5時(shí)，對(duì)Cu2+的最高吸附容量為0.62mmol/g，可用HClO4溶液解吸。在pH=1.3時(shí),對(duì)Hg2+

的最高吸附容量為1.48mmol/g?？梢?jiàn)對(duì)特種貴金屬有很好的選擇分離性。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.4肟類螯合樹(shù)脂肟類化合物能與金屬鎳（Ni）形成絡(luò)合物。在樹(shù)脂骨架中引入二肟基團(tuán)形成肟類螫合樹(shù)脂，對(duì)Ni等金屬有特殊的吸附性。肟類螫合樹(shù)脂的制備方法如下：本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分肟基近旁帶有酮基、胺基、羥基時(shí)，可提高肟基的絡(luò)合能．因此，肟類螫合樹(shù)脂常以酮肟、酚肟、胺肟等形式出現(xiàn)，吸附性能優(yōu)于單純的肟類樹(shù)脂。

酮肟酮肟酚肟胺肟本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.58-羥基喹啉類螯合樹(shù)脂8-羥基喹啉類螯合樹(shù)脂有機(jī)合成和分析化學(xué)中常用的絡(luò)合物。將其引入高分子骨架中，就形成具有特殊絡(luò)合能力的8-羥基喹啉螫合樹(shù)脂。它能選擇吸附多種貴金屬離子，如對(duì)Cr2+，Ni2+，Zn2+等離子的吸附容量可高達(dá)2.39～2.99mmol/g。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分3.6聚乙烯吡啶類螯合樹(shù)脂高分子骨架中帶有吡啶基團(tuán)時(shí)，對(duì)Cu2+，Ni2+，Zn2+等金屬離子有特殊的絡(luò)合功能。若在氮原子附近帶有羧基時(shí)，其作用更為明顯。這類螯合樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)有以下幾種類型：本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分肟類螯合樹(shù)脂與Ni的絡(luò)合反應(yīng)如下式所示：本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂是一種含有強(qiáng)親水基團(tuán)并有一定交聯(lián)度的功能高分子材料。傳統(tǒng)吸水材料如紙、棉花和海綿等，吸水能力很低(吸水量<自重20倍)。一旦受到外力作用，容易脫水，保水性很差。4.高吸水性樹(shù)脂普通吸水材料高吸水性樹(shù)脂本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂是含有大量的親水性基團(tuán)(如羧基、羥基、羧酸鹽基、酰胺基等)的低交聯(lián)度的三維空間網(wǎng)絡(luò)，一方面具有高分子電解質(zhì)的分子擴(kuò)張性能，另一方面由于其微交聯(lián)三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)阻礙了分子的進(jìn)一步擴(kuò)張，所以可以吸收和保持自身重量幾百甚至幾千倍的水。吸水前吸水后本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高保水能力高吸水性樹(shù)脂的保水性能也很好，在加壓和加熱下也不容易脫水。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分(1)不溶于水和有機(jī)溶劑。(2)吸水能力可達(dá)自重500-2000倍，最高可達(dá)5000倍，吸水后溶脹為水凝膠，有優(yōu)良的保水性，即使受壓也不易擠出來(lái)。(3)吸收水的樹(shù)脂經(jīng)干燥后，吸水能力可恢復(fù)。(4)高吸水性樹(shù)脂是一類高分子電解質(zhì)。水中鹽類物質(zhì)的存在會(huì)顯著影響樹(shù)脂的吸水能力，在一定程度上限制了它的應(yīng)用。4.1高吸水性樹(shù)脂的特點(diǎn)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分4.2高吸水性樹(shù)脂的分類分類方法類別按原料來(lái)源分類(最為常用)淀粉類；纖維素類；合成聚合物類：聚丙烯酸鹽系；聚乙烯醇系；聚氧乙烯系等。按親水基團(tuán)引入方式分類親水單體直接聚合；疏水性單體羧甲基化；疏水性聚合物用親水單體接枝；腈基、酯基水解。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分淀粉類。這類高吸水性樹(shù)脂具有以下優(yōu)點(diǎn)：原料豐富，產(chǎn)品吸水率較高，可達(dá)千倍以上；但也有明顯的缺點(diǎn)：吸水后凝膠強(qiáng)度低，長(zhǎng)期保水性不佳。使用中易受細(xì)菌等微土物分解而失去吸水保水作用。如淀粉與丙烯腈進(jìn)行接枝反應(yīng)后，用堿性化合物水解引入親水性基團(tuán)制備高吸水性樹(shù)脂的方法，最先由由美國(guó)農(nóng)業(yè)部北方研究中心開(kāi)發(fā)，用作土壤改良劑。而淀粉與親水性單體(如丙烯酸等)接枝聚合，然后用交聯(lián)劑交聯(lián)制備高吸水性樹(shù)脂的方法則由日本三洋化成公司首開(kāi)先河。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分淀粉類高吸水樹(shù)脂的合成方法：先將丙烯腈接枝到淀粉等親水性天然高分子上，再加入強(qiáng)堿使氰基水解成羧酸鹽和酰胺基團(tuán)。這種接枝化反應(yīng)通常采用四價(jià)鈰作引發(fā)劑，反應(yīng)在水溶液中進(jìn)行。產(chǎn)品具有好的吸水能力，但會(huì)殘留有毒的單體，限制了它的應(yīng)用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分原料糊化通氮凈化硝酸鈰胺硝酸丙烯腈氫氧化鈉溶液離心中和產(chǎn)品粉碎調(diào)PH、干燥淀粉與丙烯腈的制造流程圖本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分先將日本三洋化成公司采取的改進(jìn)方法是將淀粉和丙烯酸在引發(fā)劑作用下進(jìn)行接枝共聚。這種方法的單體轉(zhuǎn)化率較高，殘留單體僅0.4％以下，而且無(wú)毒性。國(guó)內(nèi)的長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所采用Co60-γ射線輻照玉米淀粉和土豆淀粉產(chǎn)生自由基，然后在水溶液中引發(fā)接枝丙烯酰胺，也得到了吸水率達(dá)2000倍的高吸水性淀粉樹(shù)脂。制備高吸水性樹(shù)脂淀粉主要采用玉米淀粉和小麥淀粉，也可采用土豆、紅薯和大米淀粉為原料，甚至有直接采用面粉為原料的。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分纖維素類。纖維素類高吸水性樹(shù)脂的制備是1978年由德國(guó)Holst公司首先報(bào)道的。優(yōu)點(diǎn)：原料來(lái)源豐富。缺點(diǎn)：吸水倍率較低，也易受細(xì)菌分解失去吸水、保水能力。纖維素類醚化或酯化法，如纖維素與一氯醋酸反應(yīng)引入羧甲基后，用交聯(lián)劑交聯(lián)而成的產(chǎn)物。纖維素與親水性單體接枝共聚產(chǎn)物。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分直鏈淀粉支鏈淀粉淀粉結(jié)構(gòu)纖維素結(jié)構(gòu)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分纖維素與其他單體進(jìn)行接枝共聚引入親水性基團(tuán)來(lái)制取高吸水性樹(shù)脂的方法，與淀粉類高吸水性樹(shù)脂的制備方法基本相同。與淀粉類高吸水性樹(shù)脂相比，纖維素類的吸水能力比較低，一般為自身重量的幾百倍。但是作為纖維素形態(tài)的吸水性樹(shù)脂在一些特殊形式的用途方面，淀粉類往往無(wú)法取代。例如，與合成纖維混紡制作高吸水性織物，以改善合成纖維的吸水性能。這方面的應(yīng)用顯然非纖維素類莫屬。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分纖維素接枝共聚法制備實(shí)例本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分合成聚合物類。原則上可由任何水溶性高分子經(jīng)適度交聯(lián)合成高吸水性樹(shù)脂。目前主要分為聚丙烯酸(鹽)，聚乙烯醇兩大類。聚丙烯酸類：聚丙烯酸(鹽)，聚丙烯酰胺，丙烯酸與丙烯酰胺共聚；聚乙烯醇類：聚乙烯醇-酸酐交聯(lián)共聚，聚乙烯醇-丙烯酸接枝共聚，醋酸乙烯-丙烯酸脂共聚水解。聚丙烯酸鹽類目前生產(chǎn)最多的一類合成高吸水性樹(shù)脂。這類產(chǎn)品吸水率較高，一般均在千倍以上。由丙烯酸或其鹽類與具有二官能度的單體共聚而成。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分丙烯酸直接聚合皂化法本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分聚丙烯腈水解物將聚丙烯腈用堿性化合物水解，再經(jīng)交聯(lián)劑交聯(lián)得到。由于氰基的水解不易徹底，產(chǎn)品中親水基團(tuán)含量較低，故這類產(chǎn)品吸水率一般不太高（500-1000倍）。這種方法較適用于腈綸廢絲的回收利用。將聚丙烯腈用堿水解，再用甲醛、氫氧化鋁等交聯(lián)劑交聯(lián)成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)分子，氫氧化鋁交聯(lián)后，最終產(chǎn)品的吸水率為自重700倍。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第73頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分改性聚乙烯醇類由聚乙烯醇與環(huán)狀酸酐反應(yīng)而成，不需外加交聯(lián)劑即可成為不溶于水的產(chǎn)物。吸水倍率較低，為150-400倍。初期吸水速度較快，耐熱性和保水性都較好。醋酸乙烯酯共聚物將醋酸乙烯酯與丙烯酸甲酯進(jìn)行共聚，然后將產(chǎn)物用堿水解后得到乙烯醇與丙烯酸鹽的共聚物，不加交聯(lián)劑即可成為不溶于水的高吸水性樹(shù)酯。這類樹(shù)脂在吸水后有較高的機(jī)械強(qiáng)度，適用范圍較廣。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第74頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分順丁烯二酸酐交聯(lián)聚乙烯醇的反應(yīng)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第75頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分合成樹(shù)脂系高吸水性樹(shù)脂制備實(shí)例本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第76頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分區(qū)別與聯(lián)系淀粉系纖維素系合成系價(jià)格低廉、生物降解性能好抗霉解性優(yōu)工藝簡(jiǎn)單，吸水、保水能力強(qiáng)吸水速度較快耐水解，吸水后凝膠強(qiáng)度大，保水性強(qiáng).抗菌性好.但可降解性差.適用于工業(yè)生產(chǎn)缺點(diǎn)

合成工藝復(fù)雜，易腐敗，耐熱性不佳，吸水后凝膠強(qiáng)度低，長(zhǎng)期保水性差，耐水解性較差。優(yōu)點(diǎn)

儲(chǔ)量豐富，可不斷再生，成本低;無(wú)毒且能微生物分解，可減少對(duì)環(huán)境的污染。共同點(diǎn)

均是葡萄糖的多聚體，可以采用相類似的單體、引發(fā)劑、交聯(lián)劑進(jìn)行吸水樹(shù)脂的制備本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第77頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分其它天然高分子類。以海藻酸、蛋白質(zhì)、聚氨基酸、殼聚糖等天然高分子為原料也可合成可降解的高吸水性樹(shù)脂。目前這些吸水性樹(shù)脂雖然生物降解性好，原料來(lái)源廣，但在吸水性能方面與淀粉接枝系列、纖維素接枝系列以及合成系列相比差距較大，且工藝復(fù)雜、價(jià)格相對(duì)較高,使其大規(guī)模的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用受到了限制。除了羧甲基纖維素交聯(lián)物外，其它品種均處于實(shí)驗(yàn)室階段。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第78頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分4.3高吸水性樹(shù)脂的吸水機(jī)理吸水實(shí)質(zhì)與紙張、棉花和海綿等材料的物理吸水作用不同，高吸水性樹(shù)脂的吸水能力是由化學(xué)作用和物理作用共同貢獻(xiàn)的。吸水實(shí)質(zhì)化學(xué)吸附物理吸附棉花、紙張、海綿等。毛細(xì)管的吸附原理。有壓力時(shí)水會(huì)流出。通過(guò)化學(xué)鍵的方式把水和親水物質(zhì)結(jié)合在一起成為一個(gè)整體加壓也不能把水放出。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第79頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)與吸水機(jī)理疏水基團(tuán)因疏水作用而易于斥向網(wǎng)格內(nèi)側(cè)，形成局部不溶性的微粒狀結(jié)構(gòu)，使進(jìn)入網(wǎng)格的水分子由于極性作用而局部?jī)鼋Y(jié)，形成“偽冰”(Falseice)結(jié)構(gòu)。親水性基團(tuán)疏水性基團(tuán)交聯(lián)型高分子按此結(jié)構(gòu)計(jì)算，每克樹(shù)脂的親水性基團(tuán)吸收的水合水的重量約為6-8克，加上疏水性基團(tuán)所凍結(jié)的水分子，也不過(guò)15克左右。組成結(jié)構(gòu)重要影響親水性基團(tuán)與水分子接觸時(shí)，會(huì)相互作用形成各種水合狀態(tài)。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第80頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂內(nèi)的水合狀態(tài)高吸水性樹(shù)脂內(nèi)所吸附的水可分成三類：結(jié)合水、非正常水、自由水。

結(jié)合水以很強(qiáng)的配位鍵或氫鍵與聚合物離子相結(jié)合，測(cè)不出熔點(diǎn)，所以又稱不凍水；而非正常水的熔點(diǎn)低于正常水；自由水的熔點(diǎn)與普通水相同。高吸水樹(shù)脂親水基團(tuán)周圍水的構(gòu)造模型A結(jié)合水；B非正常水；C自由水本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第81頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂的吸水過(guò)程（彈性凝膠理論）高吸水性樹(shù)脂的吸水過(guò)程可以分為三個(gè)階段：第一階段較慢。通過(guò)毛細(xì)管吸附和分散作用吸水。第二階段離子型親水基團(tuán)在與水分子的氫鍵作用下開(kāi)始離解，陰離子固定在高分子鏈上，而陽(yáng)離子作為可移動(dòng)離子在樹(shù)脂內(nèi)部以維持電中性。隨著離解過(guò)程的進(jìn)行，高分子鏈上的陰離子數(shù)增多，離子之間的靜電斥力使得樹(shù)脂溶脹；同時(shí)，樹(shù)脂內(nèi)部的陽(yáng)離子濃度增大，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的滲透壓隨之增大，使水進(jìn)一步進(jìn)入。第三階段隨著吸水量的增大，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的滲透壓差趨向于零，而網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張的同時(shí)，其彈性收縮力也在增加，逐漸抵消陰離子的靜電排斥，最終達(dá)到吸水平衡。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第82頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分a)吸水樹(shù)脂的離子型網(wǎng)絡(luò)滲透壓的產(chǎn)生H2O內(nèi)外b)吸水劑微球吸水過(guò)程的體積變化示意圖本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第83頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂吸水后的形態(tài)一般認(rèn)為，高吸水性樹(shù)脂吸水后的形態(tài)隨吸水劑種類不同而不同。使用光學(xué)顯微鏡和電子顯微鏡觀察到淀粉接枝丙烯酸聚合物、聚乙烯醇-丙烯酸鹽嵌段共聚物呈海島型結(jié)構(gòu)。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第84頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分淀粉－聚丙烯酸鈉接枝聚合物模型圖蜂窩狀結(jié)構(gòu)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第85頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂的相轉(zhuǎn)變理論凝膠的相轉(zhuǎn)變現(xiàn)象：將凝膠浸在溶劑中時(shí)，若溶劑的組成和溫度緩慢改變時(shí)，凝膠的體積也緩慢變化，但這種變化是不連續(xù)的，這種現(xiàn)象稱為凝膠的相轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。相轉(zhuǎn)變理論認(rèn)為：凝膠在外界條件的變化下，其體積的改變由它的滲透壓所決定。當(dāng)凝膠處于平衡狀態(tài)時(shí)，其滲透壓等于零。因而，高分子越硬，且每條高分子的抗衡離子數(shù)越多，凝膠相轉(zhuǎn)變的體積變化率就越大，相轉(zhuǎn)變溫度就越低。凝膠的相轉(zhuǎn)變理論開(kāi)辟了高吸水性樹(shù)脂在開(kāi)關(guān)、機(jī)器人調(diào)節(jié)器、記憶元件等方面應(yīng)用的道路。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第86頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂的保水機(jī)理水分子進(jìn)入高分子網(wǎng)格后，由于網(wǎng)格的束縛，水分子的熱運(yùn)動(dòng)受限制，不易從網(wǎng)格逸出。因此，具有良好的保水性。丙烯腈接枝淀粉的熱失水率牌號(hào)100℃時(shí)失水率（％）150℃時(shí)失水率（％）SAN529.944.6SAN5311.139.3SAN615.4—SAN6210.547.3SAN6311.649.2本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第87頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂利用分子中大量的羧基、羥基和酰氧基團(tuán)與水分子之間的強(qiáng)烈范德華力吸收水分子，并由網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的橡膠彈性作用將水分子牢固地束縛在網(wǎng)格中。高吸水性樹(shù)脂吸足水后即形成溶脹的凝膠體，凝膠體的保水能力很強(qiáng)，即使在加壓下也不易擠出來(lái)。高吸水性樹(shù)脂與棉花加壓保水性比較吸水材料吸收液吸液率（g/g）未加壓加壓7kg/cm2棉花去離子水尿液40322.11.8HSPAN去離子水尿液8505481040本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第88頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂的吸水性能包括最大吸水率、吸水速率和凝膠強(qiáng)度等。高的吸水率和凝膠強(qiáng)度、快的吸水速率往往是人們追求的主要指標(biāo)，也是高吸水性樹(shù)脂實(shí)際運(yùn)用時(shí)考慮的主要參數(shù)。交聯(lián)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對(duì)吸水性的影響研究發(fā)現(xiàn)，未經(jīng)交聯(lián)的樹(shù)脂基本上沒(méi)有吸水功能、而少量交聯(lián)后，吸水率則會(huì)成百上千倍地增加。隨著交聯(lián)密度的增加，吸水率反而下降。適當(dāng)增大網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于吸水能力的提高。4.4高吸水性樹(shù)脂的吸水性能影響因素本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第89頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分交聯(lián)密度過(guò)高對(duì)吸水性并無(wú)好處。因而需要精確控制交聯(lián)密度，即交聯(lián)劑的用量。據(jù)測(cè)定，當(dāng)網(wǎng)格有效鏈長(zhǎng)為10-100?，有最大吸水性。聚丙烯酸甲酯HPMA吸水率與交聯(lián)劑三乙二醇雙丙烯酸酯TEGDMA用量的關(guān)系。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第90頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分親水基團(tuán)的影響。親水基團(tuán)的親水性越強(qiáng)，樹(shù)脂與水的親和力也就越大，吸水率越高。親水基團(tuán)的親水能力大小次序?yàn)椋?SO3H>-COOH>-CONH2>-OH。電荷密度的影響。通常樹(shù)脂上的電荷密度越大，吸水率越高。但超過(guò)某個(gè)峰值后，高分子鏈充分伸展，使得相鄰電荷之間的距離過(guò)遠(yuǎn)，影響了電荷之間協(xié)同效應(yīng)的充分發(fā)揮，反而會(huì)使吸水率下降。外部溶劑的離子強(qiáng)度。外部溶劑的離子強(qiáng)度（包括離子的濃度和價(jià)數(shù)）越大，樹(shù)脂網(wǎng)絡(luò)內(nèi)外的滲透壓越低；同時(shí)，固定在樹(shù)脂上的電荷會(huì)受到外界離子的屏蔽作用，降低靜電斥力。這兩種因素都導(dǎo)致吸水倍數(shù)的下降。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第91頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分pH值的影響。pH值對(duì)聚丙烯酸甲酯HPMA吸水率的影響本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第92頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分鹽分的影響。高吸水性樹(shù)脂是高分子電解質(zhì)，水中鹽類物質(zhì)的存在顯著影響樹(shù)脂的吸水能力。一方面，影響親水的羧酸鹽基團(tuán)的解離。另一方面，由于鹽效應(yīng)而使原來(lái)在水中應(yīng)擴(kuò)張的網(wǎng)格收縮，與水分子親和力降低。

離子型高吸水性樹(shù)脂在生理鹽水中的吸水倍數(shù)為去離子水中的1/10左右，耐鹽性差；而非離子型樹(shù)脂由于受離子屏蔽效應(yīng)的影響小，耐鹽性優(yōu)于離子型樹(shù)脂。不同鹽對(duì)吸水倍數(shù)的影響不同，其影響次序?yàn)?NaCl<Na2SO4<MgCl2<CaCl2。高吸水性樹(shù)脂在鹽水中的吸水倍數(shù)是評(píng)價(jià)其性能的一個(gè)重要指標(biāo)。如何提高離子型高吸水性樹(shù)脂的耐鹽性是亟待解決的問(wèn)題。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第93頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂SanwetIM-1000對(duì)電解質(zhì)溶液的吸收能力本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第94頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸水速率高吸水性樹(shù)脂吸水時(shí)，一方面水向吸水性樹(shù)脂內(nèi)部擴(kuò)散，另一方面組成吸水劑的高分子鏈在水的作用下彼此分離、擴(kuò)展。吸水速率取決于水向高吸水性樹(shù)脂內(nèi)部的擴(kuò)散速率以及高分子鏈在水的作用下擴(kuò)展的速率。高吸水性樹(shù)脂吸水速率的因素主要有：吸水劑的種類、表面積大小以及表面結(jié)構(gòu)。吸水速率除受化學(xué)組成和交聯(lián)度影響外，也受其形狀所影響。表面積越大，吸水速度也越快。為提高樹(shù)脂吸水速率，可將其制成薄膜狀、多孔狀、鱗片狀等，而與水接觸后易聚集成團(tuán)的粉末狀樹(shù)脂的吸水速度相對(duì)較慢。

離子型高吸水樹(shù)脂的吸水速度較慢，達(dá)到最大吸水量需數(shù)小時(shí)甚至幾十小時(shí)。非離子型高吸水樹(shù)脂的吸水速度非?？?，達(dá)到飽和吸水量只需20min~1h。4.5高吸水性樹(shù)脂的其它特性本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第95頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分樹(shù)脂形狀對(duì)吸水速率的影響本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第96頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分吸氨性，高吸水性樹(shù)脂一般為含羧酸基的高分子，其中30％左右的羧酸基團(tuán)保留下來(lái)，使樹(shù)脂呈現(xiàn)一定的弱酸性，使得它們對(duì)氨等堿性物質(zhì)有強(qiáng)烈的吸收作用。吸水材料吸氨能力比較高吸水性樹(shù)脂的這種吸氨性，特別有利于尿布、衛(wèi)生用品和公共廁所等場(chǎng)合的除臭。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第97頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分增稠性，許多水溶性高分子，如聚氧乙烯、聚甲基纖維素、聚丙烯酸鈉等，均可作為水性體系的增稠劑使用。而且高吸水性樹(shù)脂增稠效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通增稠劑。如用0.4%的高吸水性樹(shù)脂，能使水的粘度增大約1萬(wàn)倍，而用普通的增稠劑，加入0.4%時(shí)水的粘度幾乎不變。經(jīng)高吸水性樹(shù)脂增稠的體系，通常表現(xiàn)出高觸變性。HPMA增稠體系的觸變性本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第98頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分日常生活和衛(wèi)生用品高吸水樹(shù)脂制作的日常衛(wèi)生用品有嬰兒一次性尿布、宇航員尿巾、婦女衛(wèi)生用品、餐巾、繃帶、手術(shù)床襯墊等。例如，一般日常衛(wèi)生用品的高吸水樹(shù)脂用量約為5-10％。在總重量為5克的衛(wèi)生用品中含0.4克高吸水性樹(shù)脂，吸液率為120克左右，提高70％，同時(shí)還能吸收異味，保濕性好，重量輕。4.6高吸水性樹(shù)脂的應(yīng)用醫(yī)用吸水膠布嬰兒一次性尿布本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第99頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水樹(shù)脂用作公共廁所、車站、碼頭等人流量大的公共場(chǎng)所和家庭等的芳香除臭劑，有其獨(dú)特的效果。利用高吸水樹(shù)脂的增稠性，可用于化妝品、洗滌劑、水性涂料等的增稠劑。高吸水樹(shù)脂作為無(wú)土栽培的基材，在家庭養(yǎng)花和插花應(yīng)用越來(lái)越普遍。各式吸潮劑植物養(yǎng)護(hù)泥本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第100頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分農(nóng)業(yè)應(yīng)用將高吸水樹(shù)脂加入土壤中，可改善土壤的結(jié)構(gòu)，增加透氣、透水和保水性能，避免肥料的流失。有利于植物根系的生長(zhǎng)發(fā)育。例如，在土壤中加入0.1%高吸水性樹(shù)脂，可使小麥平均增產(chǎn)10-15%，煙草增產(chǎn)35-40%，種子發(fā)芽周期縮短2-3天。高吸水性樹(shù)脂用作苗木移植保水劑，可大大降低苗木死亡率。例如，將山茶花樹(shù)苗根部裸露放置24h后移植，成活率為零；而若將它們的根部在0.1%SanwetIM-300水溶脹液中浸漬后放置24h，然后移植，成活率均達(dá)100%。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第101頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分植物保水劑本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第102頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分工業(yè)應(yīng)用利用高吸水性樹(shù)脂的增稠性和潤(rùn)滑性，將其混入水泥漿或灰漿，可改善運(yùn)輸狀況，提高土建工程的效率。將高吸水樹(shù)脂與塑料或橡膠混合制成密封材料，此材料一到水就急速膨脹，因此具有很好的密封性。利用高吸水性樹(shù)脂的吸水性大，同時(shí)幾乎不吸收油和非極性溶劑的性質(zhì)，可將高吸水性樹(shù)脂用作工業(yè)脫水劑。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第103頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分醫(yī)療衛(wèi)生材料將聚乙烯醇系高吸水性樹(shù)脂水凝膠用于人工骨關(guān)節(jié)的滑動(dòng)部位以代替軟骨。使用高吸水性樹(shù)脂的人工關(guān)節(jié)本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第104頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂成功的用作人造皮膚。使用高吸水性樹(shù)脂的人造皮膚示意圖本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第105頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分食品工業(yè)“接觸脫水薄板”技術(shù)在食品包裝材料方面應(yīng)用，將高吸水性樹(shù)脂的高吸水性和滲透壓較高的蔗糖溶液的吸水力結(jié)合起來(lái)，得到脫水能力很強(qiáng)的脫水薄板材料。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第106頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分高吸水性樹(shù)脂用于食品的保鮮，比聚烯烴薄膜有效得多。例如，用聚乙烯薄膜包裝碗豆英，鮮活期為7天，而用含0.1％聚乙烯醇類高吸水性樹(shù)脂的聚乙烯薄膜包裝，鮮活期可達(dá)15天。高吸水樹(shù)脂無(wú)毒無(wú)味，不易被人體吸收，可用作食品添加劑。例如，在奶制品中添加高吸水性樹(shù)脂，可提高制品的固體含量，改善制品的成型工藝性；將其加入到面包、蛋糕等焙烤食品中，能起到既膨松食品又降低熱量的作用。這些應(yīng)用稱為食品增量劑。此外，用高吸水性樹(shù)脂進(jìn)行食品脫水處理、果汁飲料的澄清、酒類中有害金屬離子的去除以及食品工業(yè)廢水的處理等，都已得到實(shí)際的應(yīng)用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第107頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分絮凝沉淀法是指在廢水中加入一定量的絮凝劑，使其進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到水體凈化的目的。利用高分子絮凝劑處理各種工業(yè)用水、工業(yè)廢水、生活用水、生活廢水時(shí)，具有促進(jìn)水質(zhì)澄清，減少泥渣數(shù)量，濾餅便于處理，焚燒灰分少等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)處理成本也較低。絮凝：將溶液中不需要的成分通過(guò)絮狀凝集方式去除的過(guò)程。在此過(guò)程中用到的助劑稱為絮凝劑。絮凝劑共同特點(diǎn)是：能夠?qū)⑷芤褐械膽腋∥⒘＞奂?lián)結(jié)形成粗大的絮狀團(tuán)粒或團(tuán)塊。5.高分子絮凝劑本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第108頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分按照絮凝劑的原料來(lái)源，可分為無(wú)機(jī)高分子絮凝劑、微生物絮凝劑、有機(jī)高分子絮凝劑。無(wú)機(jī)高分子絮凝劑這類絮凝劑相對(duì)于傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)小分子絮凝劑（硫酸鋁、氯化鐵等），它不僅降低了成本，而且使功效得到了提高。主要包括聚合硫酸鋁、聚合硫酸鐵等聚鐵、聚鋁以及一些復(fù)合改性的產(chǎn)品，如聚硅鋁（鐵）、聚磷鋁（鐵）等。5.1絮凝劑的分類本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第109頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分無(wú)機(jī)高分子絮凝劑中存在大量多羥基絡(luò)合離子，以O(shè)H-為架橋形成多核絡(luò)合離子，能夠強(qiáng)烈吸附膠體微粒，通過(guò)黏附、架橋和交聯(lián)作用，從而使膠體凝聚，比其他的無(wú)機(jī)絮凝劑有更好的絮凝效果和能力。還能中和膠體微粒及懸浮物表面的電荷，降低Zeta電位，使粒子的相斥變?yōu)橄辔茐哪z團(tuán)的穩(wěn)定性，碰撞形成絮狀混凝沉淀。也就是說(shuō)，聚合物既有吸附脫穩(wěn)作用，又可發(fā)揮黏附、橋連以及卷掃絮凝作用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第110頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分微生物絮凝劑微生物絮凝劑主要有糖蛋白、多糖、蛋白質(zhì)、纖維素和DNA等，一般是利用生物技術(shù)通過(guò)微生物如細(xì)菌、真菌等的發(fā)酵、抽提和精制而得到的。它能快速絮凝各種顆粒物質(zhì)，具有可生物降解性，無(wú)毒，安全可靠，對(duì)環(huán)境無(wú)二次污染。有機(jī)高分子絮凝劑有機(jī)高分子絮凝劑包括天然有機(jī)高分子絮凝劑和人工合成有機(jī)高分子絮凝劑。與無(wú)機(jī)絮凝劑相比，高分子絮凝劑用量少，pH適用范圍廣，受鹽類及環(huán)境因素影響小，污泥量少，處理效果好，應(yīng)用十分廣泛。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第111頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分根據(jù)有機(jī)絮凝劑所帶基團(tuán)能否解離及解離后所帶離子的電性可分為：陰離子型主要的品種有聚丙烯酰胺（PAM）,聚丙烯酸鈉（PAA），聚苯乙烯磺酸鈉等。如PAA，具有較高分子量，在水中有很好的溶解度，本身帶電荷，可促使帶有不同表面電荷的懸浮粒子凝聚；還具有活性吸附機(jī)能，能將懸浮粒子吸附于其表面，使懸浮粒子相互凝聚，形成大塊絮凝團(tuán)。具有凈化、促進(jìn)沉降和有利過(guò)濾等作用。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第112頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分陽(yáng)離子型常用的陽(yáng)離子基團(tuán)有季銨鹽基，吡啶鎓離子基和喹啉鎓離子基。主要的品種有聚二烯丙基二甲基氯化銨（PDMDAAC)、環(huán)氧氯丙烷與胺的反應(yīng)產(chǎn)物、胺改性聚醚和聚乙烯吡啶等。其中，聚二烯丙基二甲基氯化銨是一種高效陽(yáng)離子絮凝劑，它在油田污水、含油污水和除濁處理中都有很好的性能，它對(duì)含色污水的處理也有很好的效果，同時(shí)也能降低COD值。與其他陽(yáng)離子絮凝劑相比，環(huán)氧氯丙烷與胺的反應(yīng)物在含氯分散相的分散體中不與氯化物起作用，從而不會(huì)降低其絮凝效果。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第113頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分非離子型不帶電荷，在水溶液中借質(zhì)子作用產(chǎn)生暫時(shí)性電荷，其凝聚作用是以弱氫鍵結(jié)合，形成的絮體小且宜遭破壞。主要的品種有非離子型聚丙烯酰胺和聚氧化乙烯（PEO）等。其中，PEO是由環(huán)氧乙烷在催化劑存在下經(jīng)開(kāi)環(huán)聚合而成，高聚合度的PEO對(duì)水中懸浮的細(xì)小粒子具有絮凝作用，其分子量越高絮凝效果越好。該化合物在用量大時(shí)表現(xiàn)出分散性，只有用量小時(shí)才表現(xiàn)出絮凝性。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第114頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分兩性離子型兼有陰、陽(yáng)離子基團(tuán)的特點(diǎn)，在不同介質(zhì)條件下，其離子類型肯可能不同，適于處理不同電荷的污染物，特別對(duì)于污泥脫水，不僅有電性中和，吸附架橋作用，而且有分子間的“纏繞”包裹作用，使處理的污泥顆粒粗大，脫水性好。其適用范圍廣，在酸性、堿性介質(zhì)中均可使用，抗鹽性也較好。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第115頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第116頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分為了聚長(zhǎng)補(bǔ)短，還開(kāi)發(fā)了無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合絮凝劑：一般是將鋁系、鐵系、鐵鋁系、聚硅酸鹽等無(wú)機(jī)絮凝劑與有機(jī)高分子絮凝劑如甲殼素、聚丙烯酰胺、PDMDAAC等進(jìn)行組合。無(wú)機(jī)/有機(jī)復(fù)合絮凝劑具有以下優(yōu)點(diǎn)：提高絮凝效果，提高澄清度;加快絮體形成、沉淀、過(guò)濾等過(guò)程的速度，從而提高絮凝處理能力;提高固液分離時(shí)的濃縮、過(guò)濾和離心分離效率;增大絮體體積、強(qiáng)度和吸附活性;改善和提高污泥的可壓縮性，縮小其含水量;降低絮凝劑用量，節(jié)省成本;擴(kuò)大絮凝劑的有效作用PH范圍。本文檔共130頁(yè)；當(dāng)前第117頁(yè)；編輯于星期二\10點(diǎn)41分在凝聚的程度上可分為凝聚和絮凝：若微粒相互