大孔交聯(lián)共聚球體的制備（大孔離子交換樹脂）（三）

2022-10-14

在大孔離子交換樹脂以非良溶劑為致孔劑時，致孔劑的性質(zhì)、用量及交聯(lián)度對共聚物的孔結(jié)構(gòu)均有顯著的影響。隨著二乙烯苯及致孔劑用量的增加，相分離較早地出現(xiàn)，凝膠點也提前產(chǎn)生。分離出的大分子鏈處于蜷縮狀態(tài),鏈間的纏結(jié)較多,結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定,孔徑較大，但比表面較小。只有當DVB及致孔劑的用量都較大時才能得到較高的比表面。正庚烷的用量對平均孔徑的影響不大，而DVB用量的增加使平均孔徑急劇地下降。
致孔劑的性質(zhì)對共聚物的孔結(jié)構(gòu)有顯著的影響，但尚無明確的規(guī)律性。

可以作為大孔離子交換樹脂非良溶劑使用的致孔劑包括烷烴、脂肪醇、脂肪酸、硝基烷及醚類、汽油、煤油、石蠟等。

但是，實際上絕對的非良溶劑體系并不存在。即使是理想的非良溶劑，其與共聚單體的混合物仍對聚合物有溶劑化作用。另外，在室溫下可能是非良溶劑的，在聚合溫度(如80℃)也可能使聚合物鏈溶劑化。

(2)以良溶劑為致孔劑的懸浮共聚:作為致孔劑使用的典型良溶劑是甲苯，目前大部分的大孔離子交換樹脂的致孔劑用的都是甲苯。甲苯與共聚單體(苯乙烯、二乙烯苯)的混合物是典型的良溶劑體系。在這種體系的整個共聚過程中，生成的大分子鏈一直處于充分溶劑化的伸展狀態(tài)，互相纏繞較少，直到單體的轉(zhuǎn)化率較高、交聯(lián)的體型結(jié)構(gòu)相當大時才出現(xiàn)相分離。在共聚結(jié)束、球粒固化之后，共聚體仍然處于溶脹狀態(tài)。若將溶劑去除，膨脹的大分子網(wǎng)(expanded nelwork)即會收縮，甚至?xí)咕W(wǎng)孔消失。只有在DVB和致孔劑的用量足夠大時，才能得到大孔結(jié)構(gòu)。
以良溶劑為致孔劑制得的大孔樹脂，其孔結(jié)構(gòu)的特點是比表面較大、孔徑較小(干態(tài)樹脂)。在溶劑中，甚至是在非良溶劑中，干態(tài)樹脂的大分子網(wǎng)仍可成為膨脹狀態(tài)，說明膨脹網(wǎng)的收縮是可逆的。

在良溶劑存在下共聚制得的樹脂，由于大分子鏈的纏繞較少，在溶劑中的溶脹度較大，這相當于降低了交聯(lián)劑的作用。實際上，共聚體系中甲苯的存在與交聯(lián)度一樣會影響到離子交換樹脂的離子交換平衡。