3.懸浮交聯(lián)共聚方法
懸浮聚合是制備球狀聚合物的方法。而共聚是制備二元或三元共聚物，改善高聚物性能的途徑之一。懸浮交聯(lián)共聚是用于制備離子交換樹脂骨架共聚物的一種獨(dú)特的聚合反應(yīng)。
懸浮聚合是將單體懸浮于不相溶的介質(zhì)中，在適當(dāng)?shù)臄嚢柘?，使單體分散成大小合適的液珠，聚合成粒度比較均勻的球體。用于制備離子交換樹脂的單體，一般是用無(wú)離子水作分散介質(zhì)，以適當(dāng)?shù)臄嚢璺稚⒊芍睆?/span> 0.3~0.8mm的液滴。單純機(jī)械攪拌的分散過(guò)程是可逆的，液滴經(jīng)碰撞又可聚集、合并，最后達(dá)成維持一定粒度分布的動(dòng)態(tài)平衡。為了防止在聚合過(guò)程中因球珠的碰撞而發(fā)生粘結(jié)，需在介質(zhì)中加入一定的分散劑(或稱穩(wěn)定劑)，以穩(wěn)定單體的分散狀態(tài)。
分散劑的作用有兩個(gè):一是可降低水的表面張力，使單體更易于分散成小液珠;二是吸附在液珠的表面，保護(hù)液殊在彼此碰觸時(shí)不致于合并、粘結(jié)。在進(jìn)行懸浮交聯(lián)共聚時(shí)應(yīng)從以上原則來(lái)選擇合適的分散劑。常用的懸浮聚合分散劑有聚乙烯醇、明膠、淀粉、甲基纖維素及其衍生物、難溶性的無(wú)機(jī)物，如碳酸鈣、磷酸鈣、滑石粉、硅藻土、硅酸鹽、膨潤(rùn)土等。難溶性無(wú)機(jī)物對(duì)分散的液珠主要是起隔離作用。
實(shí)際上，在離子交換樹脂的合成中最常用的分散劑是聚乙烯醇和明膠。明膠在其等電點(diǎn)pH=4.7左右時(shí)水溶性最小，可以最大的發(fā)揮其保護(hù)膠的作用。明膠的缺點(diǎn)是原料來(lái)源、規(guī)格不易嚴(yán)格一致，不同批次的產(chǎn)品往往具有不完全相同的分散性能。聚乙烯醇在成分與結(jié)構(gòu)上比明膠更容易控制，分散能力也比明膠強(qiáng)，更易于得到顆粒較細(xì)的共聚物。
聚乙烯醇的分散性能主要取決于它的分子量及醇解度。當(dāng)所用聚乙烯醇的分子量較高，水解度較低，用量較多時(shí)，制得的交聯(lián)共聚珠體的平均直徑較小，聚結(jié)現(xiàn)象也較輕。一般用作分散劑的聚乙烯醇,聚合度為1000~2000,醇解度在80%~90%之間。醇解度80%的聚乙烯醇，分散能力較強(qiáng)，但保護(hù)能力較差。而醇解度在90%時(shí)，表面活性較差，但保護(hù)能力較強(qiáng)。用懸浮共聚合成離子交換樹脂母體共聚物時(shí)，需以適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣群头稚误w分散成大小合適的液滴，并依靠分散劑的保護(hù)作用防止液滴在共聚過(guò)程中碰撞、合并和聚集粘結(jié)，以保證較高的合格球的收率。因此，合理地選擇和使用分散劑是一個(gè)十分重要地問(wèn)題。
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