第三章吸附分离功能高分子材料
高分子化学复习
高分子化学复习(总8页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--功能高分子材料一、吸附分离高分子材料：定义：吸附分离高分子材料是利用高分子材料与被吸附物质之间的物理或化学作用，使两者之间发生暂时或永久性结合，进而发挥各种功效的材料。
用途：广泛应用于物质的分离与提纯。
分类：物理吸附：吸附树脂吸附机理化学吸附：离子交换树脂和螯合树脂树脂形态：无定形、球形和纤维状孔结构：微孔、中孔、大孔、特大孔和均孔吸附树脂：定义：吸附树脂是指一类多孔性的、高度交联的高分子共聚物，又称为高分子吸附剂。
这类高分子材料具有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中吸附某些物质。
吸附机理：吸附树脂与被吸附物质之间的作用主要是物理作用，如范德华力、偶极- - 偶极相互作用、氢键等较弱的作用力。
分类：非极性吸附树脂：主要通过范德华力吸附水溶液中的疏水性物质。
物理吸附树脂非极性树脂的修饰中极性吸附树脂与中等极性单体共聚强极性吸附树脂：主要通过氢键作用和偶极- - 偶极相互作用进行。
亲和吸附树脂：基于生物亲和原理设计合成的，对目标物质的吸附呈现专一性或高选择性的吸附剂。
其吸附专一性或分子识别性能，来源于氢键、范德华力、偶极- - 偶极作用等多种键力的空间协同作用，是生命体系中普遍的现象，如抗体- - 抗原、酶- - 底物、互补的DNA 链。
成球技术：悬浮聚合：溶有引发剂的单体以液滴状悬浮于水中进行自由基聚合的方法。
整体看水为连续相，单体为分散相。
聚合在每个小液滴内进行，反应机理与本体聚合相同，可看作小珠本体聚合。
同样也可根据聚合物在单体中的溶解性有均相、非均相聚合之分。
反相悬浮聚合：如是将水溶性单体的水溶液作为分散相悬浮于油类连续相中，在引发剂的作用下进行聚合的方法，称为反相悬浮聚合法。
成球技术包括：疏水性单体的悬浮聚合单体：疏水性单体通常不含极性基团，如苯乙烯；交联剂：二乙烯苯，提高机械强度、热稳定性和化学稳定性；致孔剂：提高吸附树脂比表面积；球体：影响因素分散剂、搅拌速度、油相/水相比例、反应器及搅拌装置结构。
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料有哪些
功能高分子材料是一类具有特殊性能和功能的材料，它们在各个领域都有着重
要的应用。
下面我们将介绍一些常见的功能高分子材料及其特点。
首先，聚合物凝胶是一种具有三维网状结构的高分子材料。
它具有良好的吸附
性能和多孔性，可以用于吸附分离、催化反应和药物控释等领域。
聚合物凝胶的制备方法多样，可以通过溶胶-凝胶法、自组装法等途径得到不同结构和性能的材料。
其次，形状记忆聚合物是一种具有记忆形状的高分子材料。
它可以在外界刺激
下发生形状改变，并在去除刺激后恢复原状。
这种材料广泛应用于医疗器械、纺织品、航空航天等领域，具有巨大的市场潜力。
另外，功能高分子材料中的聚合物复合材料也是一种重要的类型。
它由两种或
两种以上的高分子材料组成，通过物理或化学方法加工而成。
聚合物复合材料具有优异的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性，被广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。
此外，具有光学、电子、磁性等功能的高分子材料也备受关注。
例如，光敏高
分子材料可以在光照下发生化学或物理变化，被广泛应用于光刻、光纤通信等领域；导电高分子材料具有优异的导电性能，可以替代传统的金属导电材料，被应用于柔性电子、电池等领域；磁性高分子材料则具有磁响应性能，可以用于磁记录、磁医疗等领域。
总的来说，功能高分子材料具有多样的种类和广泛的应用前景。
随着科学技术
的不断进步，功能高分子材料必将在更多领域展现出其独特的价值和作用。
希望本文对功能高分子材料有关的内容有所帮助，谢谢阅读。
功能高分子材料-第三章-高分子分离膜..
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膜分离技术是利用膜对混合物中各组分的选 择渗透性能的差异来实现分离、提纯和浓缩的新 型分离技术。
◆ 第四道：RO逆渗透系统 美国高科技的RO逆渗透膜，去 除重金属离子杂质，有效去除过滤性病毒及细菌等有害物 质：
◆ 第五道：后置活性炭系统 高密度活性炭（T33）提高和增 加活净水口感，使水质更加甘甜可口，补充人体所需微量 元素和矿物质。
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开发膜组件的几个基本要求：
◆ 适当均匀的流动，无静水区； ◆ 具有良好的机械稳定性、化学稳定性和热稳
分离的类型包括同种物质按不同大小尺寸的 分离；异种物质的分离；不同物质状态的分离等。
在化工单元操作中，常见的分离方法有筛分、 过滤、蒸馏、蒸发、重结晶、萃取、离心分离等。 然而，对于高层次的分离，如分子尺寸的分离、 生物体组分的分离等，采用常规的分离方法是难 以实现的，或达不到精度，或需要损耗极大的能 源而无实用价值。
纤维素酯类材料易受微生物侵蚀，pH值适应 范围较窄，不耐高温和某些有机溶剂或无机溶剂。 因此发展了非纤维素酯类（合成高分子类）膜。
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二、聚砜类
O
聚砜结构中的特征基团为 S
O
聚砜类树脂常用的制膜溶剂有：二甲基甲 酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲 基亚砜等。
聚砜类树脂具有良好的化学、热学和水解 稳定性，强度也很高，pH值适应范围为1～13， 最高使用温度达120℃，抗氧化性和抗氯性都十 分优良。因此已成为重要的膜材料之一。
第三章(一)大孔树脂吸附分离技术
六、大孔树脂的结构、组成、原理、类型与规格
1. 结构 大孔吸附树脂是近20余年发展起来的，它是一种新型非 离子型高分子聚合物吸附剂，一般为白色球形颗粒，粒 度为20～60目。 大孔树脂的宏观小球系由许多彼此间存在孔穴的微观小 球组成。如果把一个宏观小球比做远看的一簇葡萄，那 么每一个微观小球就相当于近看的一颗小葡萄，小葡萄 间存在孔穴的总体积与一簇葡萄体积之比，称为孔度， 小葡萄之间的距离称孔径。所有小葡萄的面积之和就是 一簇葡萄的表面积，亦即树脂的表面积。如果以单位质 量计算，将此表面积除以一簇葡萄的质量，即得比表面 积(m2／g)。
(2)使用说明书
说明书内容包括：①所用树脂性能简介、主要添加 剂种类与名称；②未聚合单体、交联剂、主要添加 剂种类与名称；③树脂安全性动物实验资料，包括 树脂及其粉碎物(XX目)、预处理前后洗脱溶剂浓缩 液等样品的规范化急性、长期毒性试验结果，或其 他能证明其安全性的资料；④使用注意事项，根据 树脂的物理化学性能及其影响吸附的因素，明确指 出新树脂的预处理、上柱吸附、洗脱、再生、贮存 等正确操作方法，及可能出现异常情况的处理方法， 以保障树脂的正常使用；⑤树脂有效使用期的参考 值；⑥生产厂家及生产许可证合法证件。
（2）固定床吸附装置
该装置实际上是一种常规的离子交换柱，常用的为 几百升至几百立方米的不锈钢或搪瓷柱，下部或上、 下部装有80目的滤网（实验室则常用玻璃柱）。 这种吸附树脂是固定的，溶液是流动的，因而被称 为动态吸附。固定床因装填的不均匀性、气泡、壁 效应或沟流的存在，吸附饱和层面的下移常是不整 齐的，即存在所谓“偏流”现象。并且当吸附过程 临近结束，部分吸附质从柱子随溶剂漏出时，柱子 底部的树脂层尚未达到吸附平衡，因而柱式吸附时 树脂的负载量可能会有些变化。
《功能高分子材料》课程教学大纲精选全文完整版
可编辑修改精选全文完整版《功能高分子材料》课程教学大纲课程代码：050342004课程英文名称：Functional Polymer Materials课程总学时：24 讲课：24 实验：0 上机：0适用专业：高分子材料与工程大纲编写（修订）时间：2017. 06一、大纲使用说明（一）课程的地位及教学目标功能高分子材料是高分子材料与工程专业选修的一门获得功能性高分子材料的应用及特性知识的专业课。
它主要介绍不同种功能高分子材料的基本知识、分子结构特点及其应用，以使学生提高高分子材料应用水平和解决实际问题的能力。
通过本课程的学习，学生将达到以下要求：1.熟悉功能高分子的结构特点、作用机理；2.熟悉功能高分子材料的分子结构设计方法；3.熟悉功能高分子材料的发展状况为从事功能高分子的研究和应用打下基本的知识基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求1.基本知识：熟悉功能高分子的结构特点、作用机理和应用。
2.基本能力：具有根据需要选择功能高分子的基本能力和设计功能高分子结构的初步能力。
3.基本技能：功能高分子性能及功能的评价。
（三）实施说明1.教学方法：课堂讲授中要重点对基本概念、基本知识的讲解；采用启发式教学，培养学生思考问题、分析问题和解决问题的能力；引导和鼓励学生通过实践和自学获取知识，培养学生的自学能力。
讲课要联系实际并注重培养学生的创新能力。
2.教学手段：本课程在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
3.可以结合当前研究热点及自己的研究安排授课的具体内容，但授课内容必须是功能高分子材料知识。
（四）对先修课的要求本课程应在《高分子物理学》、《高分子化学》和《高分子合成工艺学》结束后开设。
（五）对习题课、实验环节的要求1.本课程对习题课和实践环节无要求。
2.作业题内容以基本知识和生产工艺为主，作业要能起到巩固知识，提高分析问题、解决问题能力。
功能高分子材料(罗祥林-主编)思考题
功能高分子思考题第一章绪论1．什么是功能高分子或功能高分子材料？功能高分子的特点有哪些？与常规的聚合物相比具有明显不同的物理化学性能，并且具有某些特殊功能（如化学活性、光敏性、导电性等）的聚合物大分子都属于功能高分子材料。
特点：a. 产量小、产值高、制造工艺复杂；b. 具有与常规聚合物明显不同的物理化学性能，并具有某些特殊功能；c. 既可以单独使用，也可以与其他材料复合制作成结构件，实现结构 /功能一体化。
2．试述功能高分子、特种高分子、精细高分子之间的区别和联系。
特种高分子：具有高强度、耐冲击、耐高温、特优电绝缘性能或兼而有之的一类高分子。
精细高分子：包括高分子化的精细化学品，和有特殊性能的功能高分子材料。
3．功能高分子材料应具有哪些功能？物理功能（导电、超塑性、磁记录等）、化学功能（离子交换、催化、氧化还原等）、介于化学和物理之间的功能（吸附、膜分离、表面活性等）、生物或生理功能（组织适应性、血液适应性、非吸附性等）。
4．按照功能划分功能高分子材料可以分哪些类别？物理功能高分子材料、化学功能高分子材料、生物功能和医用高分子材料、其他功能高分子材料。
5．按照性质和功能划分，功能高分子材料可以分为哪些类型？反应型高分子、光敏型高分子、电活性高分子、膜型高分子材料、吸附型高分子、高性能功能材料、高分子智能材料、医用高分子、其他功能高分子。
6．功能高分子材料的主要结构层次有哪些？元素组成、官能团结构、链结构和分子结构、微观构象和聚集态、宏观结构。
7．在功能高分子中官能团所起的作用有哪些？（1）官能团的性质对材料的功能性起主要作用；（2）官能团与聚合物骨架的协同作用决定了功能高分子的功能性；（3）聚合物骨架本身具有官能团的作用；（4）官能团对功能高分子的功能起辅助作用。
8．在功能高分子中常见高分子效应有哪几种？物理效应、支撑作用、模板效应、邻位效应、包络作用和半透性、其他效应。
9．举一例说明从已知结构和功能的化合物设计功能的高分子。
吸附分离材料的分类
吸附剂（吸附材料）
• 工业上常用的吸附剂 —— 活性碳、沸石分子筛、硅胶 和活性氧化铝。
• 吸附剂的主要特征 ——多孔特征和具有很大的比表面， 约300~l 200m2/g，以及具有足够强度。
1.2 吸附平衡
1.2.1 气相吸附平衡 1.2.2 液相吸附平衡
1.2.1 气体吸附平衡
1. 吸附平衡定义
q qs
1
Kp1/ n Kp1/
n
该式纯属经验关系。
1.2.1 气体吸附平衡
3.气体混合物吸附平衡
（1）扩展Langmuir方程 假设各组分互不影响，Langmuir方程用于含n个组分 的混合物，组分i的吸附量为：
qi qm,i
Ki pi
n
1 K j p j
j 1
1.2.2 液相吸附平衡
• 1972年国际精细应用化学联合会(IUPAC)根据 苏联学者杜宾宁的划分对活性炭的空隙作了以 下的分类:
孔隙大小和分类
IUPAC分类法
(国际精细 应用化学 联合会)
微孔
孔隙直径或孔宽小 于2nm
过渡孔
孔隙直径或孔宽 小于2-50nm
大孔
孔隙直径或孔宽 ：大于50 nm
2 nm
50 nm
孔隙各有它们的特殊作用
• 朗格缪尔的研究认为固体表面的原子或分子存在向外的 剩余价力，它可以捕捉气体分子。这种剩余价力的作用 范围与分子直径相当，因此吸附剂表面只能发生单分子 层吸附。
• 所以，假定条件为：
① 吸附剂表面性质均一，每一个具有剩余价力的表面分子或原子吸附一个 气体分子；
② 气体分子在固体表面为单层吸附；
③ 吸附是动态的，被吸附分子受热运动影响可以重新回到气相；
吸附功能材料
沉淀聚合
乳液聚合
微米级
0.05～0.7μm
其中以悬浮聚合的应用最为广泛。
悬浮聚合所得的交联聚合物小球为凝胶型， 凝胶型交联小球在干态时孔隙非常小，只有在添 加良溶剂后才会重构一定的孔隙。因此，凝胶型 交联小球常常必须在良溶剂中使用。如果在聚合 反应过程中加入致孔剂，则可得到大孔型交联小 球，其多孔结构是永久的，在气相和不良溶剂中 也可使用，并且大孔型交联小球比凝胶型交联小 球吸附能力更强，在进行化学改性时，更容易获 得高的功能基引入率。 致孔技术: 惰性稀释剂致孔 线形高分子致孔
CH2 CH
CH2 CH
O O O O O O O O
O O O O
四
物理吸附功能高分子
物理吸附功能高分子主要是一些非离子吸附树脂，根 据其极性大小可分为非极性、中极性和强极性三类。 非极性吸附树脂主要是交联聚苯乙烯大孔树脂， 可通过范德华力吸附具有一定疏水性的物质，可用于 水溶液或空气中有机成分的吸附和富集。
三 化学吸附功能高分子
（1）离子交换树脂
离子交换树脂：通过离子键与各种阳离子或阴 离子产生吸附作用，对相应的离子进行离子交换。 离子交换树脂的分类: 强酸型阳离子交换树脂 弱酸型阳离子交换树脂 强碱型阴离子交换树脂 弱碱型阴离子交换树脂
聚苯乙烯磺酸树脂 聚（甲基）丙烯酸型 的离子交换树脂 对聚苯乙烯交联小球经 氯甲基化和季铵化改性得到 其离子交换功能团为伯胺基 、仲胺基或叔胺基
（2） 高分子螯合树脂
高分子螯合树脂的特征是在高分子骨架上连接有对金 属离子具有配位功能的螯合基团，通过选择性螯合作用而 实现对各种金属离子的浓缩和富集，可广泛地应用于分析 检测、污染治理、环境保护和工业生产。
如β-二酮螯合树脂,可以由甲基丙烯酰丙酮的聚合反 应而得，也可由聚乙烯醇与乙烯酮等反应而得：
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第三章 吸附分离功能高分子材料
3.3.2 吸附树脂的分类 吸附树脂有许多品种，吸附能力和所吸附物质的
种类也有区别。但其共同之处是具有多孔性，并具有 较大的表面积。吸附树脂目前尚无统一的分类方法， 通常按其化学结构分为以下几类。 （1）非极性吸附树脂
指树脂中电荷分布均匀，在分子水平上不存在正 负电荷相对集中的极性基团的树脂。代表性产品为由 苯乙烯和二乙烯苯聚合而成的吸附树脂。
阳离子交换树脂可进一步分为强酸型、中酸型和 弱酸型三种。如R—SO3H为强酸型，R—PO(OH)2为 中酸型，R—COOH为弱酸型。习惯上，一般将中酸 型和弱酸型统称为弱酸型。
阴离子交换树脂又可分为强碱型和弱碱型两种。 如R3—NCl为强碱型，R—NH2、R—NR’H和，R— NR”2为弱碱型。
第三章 吸附分离功能高分子材料
第三章 吸附分离功能高分子材料
60年代后期，离子交换树脂除了在品种和性能等 方面得到了进一步的发展，更为突出的是应用得到迅 速的发展。除了传统的水的脱盐、软化外，在分离、 纯化、脱色、催化等方面得到广泛的应用。
例如离子交换树脂在水处理以外的应用由80年代 以前占离子交换树脂总用量的不足10％增加到目前的 30％左右。
第三章 吸附分离功能高分子材料
3.3 离子交换树脂和吸附树脂的分类
3.3.1 离子交换树脂的分类 离子交换树脂的分类方法有很多种，最常用和最
重要的分类方法有以下两种。 （1）按交换基团的性质分类
按交换基团性质的不同，可将离子交换树脂分为 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。
第三章 吸附分离功能高分子材料
3.5 离子交换树脂的制备方法
3.5.1 凝胶型离子交换树脂 凝胶型离子交换树脂的制备过程主要包括两大部
分：合成一种三维网状结构的大分子和连接上离子交 换基团。
具体方法，可先合成网状结构大分子，然后使之 溶胀，通过化学反应将交换基团连接到大分子上。也 可先将交换基团连接到单体上，或直接采用带有交换 基团的单体聚合成网状结构大分子的方法。
第三章 吸附分离功能高分子材料
3.2 离子交换树脂和吸附树脂的结构
3.2.1 离子交换树脂的结构 离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网
状高分子材料，其外形一般为颗粒状，不溶于水和一 般的酸、碱，也不溶于普通的有机溶剂，如乙醇、丙 酮和烃类溶剂。常见的离子交换树脂的粒径为0.3～ 1.2nm。一些特殊用途的离子交换树脂的粒径可能大 于或小于这一范围。
第三章 吸附分离功能高分子材料
吸附树脂内部结构很复杂。从扫描电子显微镜下 可观察到，树脂内部像一堆葡萄微球，葡萄珠的大小 约在0.06～0.5μm范围内，葡萄珠之间存在许多空 隙，这实际上就是树脂的孔。研究表明葡萄球内部还 有许多微孔。葡萄珠之间的相互粘连则形成宏观上球 型的树脂。正是这种多孔结构赋予树脂优良的吸附性 能，因此是吸附树脂制备和性能研究中的关键技术。
此后，Dow化学公司的Bauman 等人开发了苯乙 烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业化； Rohm & Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱 性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子 交换树脂。这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制 外，还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗 糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色等。
度 （质量百分数），而对大孔型树脂，则在型号前冠以 字母“D”。
第三章 吸附分离功能高分子材料
各类离子交换树脂的具体编号为： 001—099 强酸型阳离子交换树脂 100—199 弱酸型阳离子交换树脂 200—299 强碱型阴离子交换树脂 300—399 弱碱型阴离子交换树脂 400—499 螯合型离子交换树脂 500—599 两性型离子交换树脂 600—699 氧化还原型离子交换树脂
3.4 离子交换树脂的命名
我国前石油化学工业部于1977年7月l日正式颁布 了离子交换树脂的部颁标准HG2-884-886-76《离子交 换树脂产品分类、命名及型号》。
这套标准中规定，离子交换树脂的全名由分类名 称、骨架（或基团）名称和基本名称排列组成。
第三章 吸附分离功能高分子材料
离子交换树脂的基本名称为离子交换树脂。凡分 类中属酸性的，在基本名称前加“阳”字；凡分类中
第三章 吸附分离功能高分子材料
吸附树脂也是在离子交换树脂基础上发展起来的 一类新型树脂，是指一类多孔性的、高度交联的高分 子共聚物，又称为高分子吸附剂。这类高分子材料具 有较大的比表面积和适当的孔径，可从气相或溶液中 吸附某些物质。
在吸附树脂出现之前，用于吸附目的的吸附剂已 广泛使用，例如活性氧化铝、硅藻土、白土和硅胶、 分子筛、活性炭等。而吸附树脂是吸附剂中的一大分 支，是吸附剂中品种最多、应用最晚的一个类别。
第三章 吸附分离功能高分子材料
3.2.2 吸附树脂的结构 吸附树脂的外观一般为直径为0.3～1.0 mm的小圆
球，表面光滑，根据品种和性能的不同可为乳白色、 浅黄色或深褐色。吸附树脂的颗粒的大小对性能影响 很大。粒径越小、越均匀，树脂的吸附性能越好。但 是粒径太小，使用时对流体的阻力太大，过滤困难， 并且容易流失。粒径均一的吸附树脂在生产中尚难以 做到，故目前吸附树脂一般具有较宽的粒径分布。
第三章 吸附分离功能高分子材料
吸附树脂出现于上一世纪60年代，我国于1980年 以后才开始有工业规模的生产和应用。目前吸附树脂 的应用已遍及许多领域，形成一种独特的吸附分离技 术。由于结构上的多样性，吸附树脂可以根据实际用 途进行选择或设计，因此发展了许多有针对性用途的 特殊品种。这是其他吸附剂所无法比拟的。也正是由 于这种原因，吸附树脂的发展速度很快，新品种，新 用途不断出现。吸附树脂及其吸附分离技术在各个领 域中的重要性越来越突出。
第三章 吸附分离功能高分子材料
3.1 概述
3.1.1 吸附分离功能高分子的发展简史 吸附分离功能高分子主要包括离子交换树脂和吸
附树脂。从广义上讲，吸附分离功能高分子还应该包 括高分子分离膜材料。但由于高分子分离膜在材料形 式、分离原理和应用领域有其特殊性，因此将在第四 章中详细介绍。
第三章 吸附分离功能高分子材料
第三章 吸附分离功能高分子材料
从离子交换树脂出发，还引申发展了一些很重要 的功能高分子材料。如离子交换纤维、吸附树脂、螯 合树脂、聚合物固载催化剂、高分子试剂、固定化酶 等。这一最传统的功能高分子材料正以崭新的姿态在 21世纪发挥重要的作用。
离子交换纤维是在离子交换树脂基础上发展起来 的一类新型材料。其基本特点与离子交换树脂相同， 但外观为纤维状，并还可以不同的织物形式出现，如 中空纤维、纱线、布、无纺布、毡、纸等。
第三章 吸附分离功能高分子材料
通过改变浓度差、利用亲和力差别等，使可交换 离子与其他同类型离子进行反复的交换，达到浓缩、 分离、提纯、净化等目的。
通常，将能解离出阳离子、并能与外来阳离子进 行交换的树脂称作阳离子交换树脂；而将能解离出阴 离子、并能与外来阴离子进行交换的树脂称作阴离子 交换树脂。从无机化学的角度看，可以认为阳离子交 换树脂相当于高分子多元酸，阴离子交换树脂相当于 高分子多元碱。应当指出，离子交换树脂除了离子交 换功能外，还具有吸附等其他功能，这与无机酸碱是 截然不同的。
第三章 吸附分离功能高分子材料
吸附树脂手感坚硬，有较高的强度。密度略大于 水，在有机溶剂中有一定溶胀性。但干燥后重新收 缩。而且往往溶胀越大时，干燥后收缩越厉害。使用 中为了避免吸附树脂过度溶胀，常采用对吸附树脂溶 胀性较小的乙醇、甲醇等进行置换，再过渡到水。吸 附树脂必须在含水的条件下保存，以免树脂收缩而使 孔径变小。因此吸附树脂一般都是含水出售的。
第三章 吸附分离功能高分子材料
表3—3 离子交换树脂骨架分类编号
编号 0 1 2 3 4 5 6
骨架分类 聚苯乙烯系 聚丙烯酸系 酚醛树脂系 环氧树脂系 聚乙烯吡啶系 脲醛树脂系 聚氯乙稀系
第三章 吸附分离功能高分子材料
例如，D113树脂是水处理应用中用量很大的一种 树脂。从命名规定可知，这是—种大孔型弱酸型丙烯 酸系阳离子交换树脂；而001×10树脂则是指交联度 为10%的强酸型苯乙烯系阳离子交换树脂。
（2）按树脂的物理结构分类 按其物理结构的不同，可将离子交换树脂分为凝
胶型、大孔型和载体型三类。图3—2是这些树脂结构 的示意图。
图3—2 不同物理结构离子交换树脂的模型
第三章 吸附分离功能高分子材料
1）凝胶型离子交换树脂 凡外观透明、具有均相高分子凝胶结构的离子交
换树脂统称为凝胶型离子交换树脂。这类树脂表面光 滑，球粒内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶 状，并呈现大分子链的间隙孔。大分子链之间的间隙 约为2～4nm。一般无机小分子的半径在1nm以下，因 此可自由地通过离子交换树脂内大分子链的间隙。在 无水状态下，凝胶型离子交换树脂的分子链紧缩，体 积缩小，无机小分子无法通过。所以，这类离子交换 树脂在干燥条件下或油类中将丧失离子交换功能。
第三章 吸附分离功能高分子材料
（2）中极性吸附树脂 这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团，树
脂具有一定的极性。 （3）极性吸附树脂
分子结构中含有酰胺基、亚砜基、腈基等极性基 团，这些基团的极性大于酯基。 （4）强极性吸附树脂
强极性吸附树脂含有极性很强的基团，如吡啶、 氨基等。
第三章 吸附分离功能高分子材料
第三章 吸附分离功能高分子材料
（1）强酸型阳离子交换树脂的制备 强酸型阳离子交换树脂绝大多数为聚苯乙烯系骨 架，通常采用悬浮聚合法合成树脂，然后磺化接上交 换基团。 由上述反应获得的球状共聚物称为“白球”。将 白 球洗净干燥后，即可进行连接交换基团的磺化反应。
第三章 吸附分离功能高分子材料
图3—1 聚苯乙烯型阳离子交换树脂的示意图
第三章 吸附分离功能高分子材料
从图中可见，树脂由三部分组成：三维空间结构 的网络骨架；骨架上连接的可离子化的功能基团；功 能基团上吸附的可交换的离子。