PVC-聚(甲基丙烯酸甲酯-二乙烯基苯)半均相阳离子交换树脂膜的研究

阳离子型水性丙烯酸树脂的合成、改性及成膜机理的研究的开题报告1. 研究背景水性涂料在近年来的发展越来越受到人们的关注，主要因为其环保性能优秀，更适合在室内墙面、家具等领域中使用。

而水性涂料的核心技术就是水性树脂的研发与合成。

其中，阳离子型水性丙烯酸树脂是一种具有良好性能的水性树脂，广泛应用于木器、纸张、纺织品等领域。

2. 研究目的本研究旨在合成一种高性能的阳离子型水性丙烯酸树脂，并探究其改性和成膜机理，以期为水性涂料的研发提供技术支持和理论支持。

3. 研究内容3.1 阳离子型水性丙烯酸树脂的合成本研究采用接枝共聚法合成阳离子型水性丙烯酸树脂。

通过合适的前处理、自由基发生剂和引发剂的调整以及合适的反应条件，得到具有一定阳离子水解性能、活性以及可分散性的水性树脂。

3.2 阳离子型水性丙烯酸树脂的改性本研究将尝试采用不同的改性剂对阳离子型水性丙烯酸树脂进行改性。

根据不同的改性机理，选择合适的改性剂，可以改善树脂的耐水性、耐热性以及涂层的透明度、光泽度等性能。

3.3 阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理研究本研究将探究阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理。

通过原位红外光谱、电化学阻抗谱等分析手段，研究树脂与底材之间的相互作用力、树脂分子的空间结构等因素对成膜的影响，并对水性涂料的性能和应用范围进行探讨。

4. 预期结果4.1 成功合成具有一定阳离子水解性能、活性以及可分散性的水性树脂。

4.2 通过改性剂的加入，提高树脂的耐水性、耐热性以及涂层的透明度、光泽度等性能。

4.3 揭示阳离子型水性丙烯酸树脂的成膜机理，并探讨其与底材之间的相互作用力、树脂分子的空间结构等因素对成膜的影响。

5. 研究意义本研究探究阳离子型水性丙烯酸树脂的合成、改性和成膜机理，可以为水性涂料的研发提供技术支持和理论支持。

同时，也可以丰富水性涂料的种类和性能，促进水性涂料在更广泛的领域中的应用，促进涂料市场的绿色可持续发展。

离子交换膜-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1离子交换膜的研究进展与工业应用摘要:简要介绍了离子交换膜的发展背景及工业应用，主要介绍了均相离子交换膜，也是未来离子交换膜的主要研究发展方向关键词：离子交换膜、发展背景、工业应用、均相离子交换膜1 离子交换膜技术1.1离子交换膜的基本概念离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。

因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。

[1]离子交换膜按功能及结构的不同，可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。

离子交换膜的构造和离子交换树脂相同，但为膜的形式。

根据膜体结构(或按制造工艺)的不同，离子交换膜分为异相膜、均相膜和半均相膜三种。

无论是均相膜还是非均相膜，在空气中都会失水干燥而变脆或破裂，故必须保存在水中[2]。

1.2离子交换膜的原理[3]和粒状离子交换树脂一样，离子交换膜中的功能团在水溶液中会发生离解，产生阳(或阴)离子进入周围的溶液，致使膜带有负(或正)电荷，为保持电性中和，膜就会吸引外部溶液中的阳(或阴)离子，通过膜的离解和吸引作用全过程，使得外部溶液中的阳(或阴)离子从膜的一侧选择透过到另一侧，而不会或很少使溶液中与膜带同性电荷的离子透过。

如果使用阴离子交换膜，因为膜孔骨架上的正电基构成强烈的正电场，就使得只准阴离子透过，而阳离子不会透过。

同时，阳极区产生的H+不能进入阴极区。

对于溶液中各种不同的反电离子(OH-；S042-)来说，由于它们在膜中的扩散系数各不相同(例如水合离子半径不同)，以及膜中空隙筛过离子的能力不同，因此，采用离子交换膜能够进行分离，正是利用这种选择透过性。

从以上膜的工作原理看，外部溶液与膜之间的离子传递，并不是真正的离子交换，而是选择渗析，这两者的工作原理差别很大。

粒状离子交换树脂在使用上需要分为吸附一淋洗(解吸)一再生等步骤。

聚苯乙烯阴离子交换树脂的合成及研究摘要：本文首先主要论述了聚苯乙烯的合成过程并对影响其合成的因素作出了分析。

其次在其基础上介绍了聚苯乙烯阴离子交换树脂的合成方法。

在结构上对聚苯乙烯阴离子交换树脂的强度和热稳定性作出了分析。

聚苯乙烯型离子交换树脂具有稳定的物理化学性质、吸附选择独特、再生容易、操作简便、使用周期长等优良性能，大大促进了化工企业、制药工业、环保、医疗、分析等行业的发展，具有广阔的发展前景。

关键词：聚苯乙烯型；阴离子离子交换树脂；合成；影响因素；1 前言离子交换树脂由加聚型到聚苯乙烯型的转变是一个质的飞跃。

在合成离子交换树脂的初期，主要是以加聚型为主，但是合成的树脂难以成球状并且化学稳定性较差，机械强度不好，在使用过程中常有可溶性物质渗出。

离子交换树脂是一类带有活性基团的网状结构高分子化合物。

在它的分子结构中，一部分为树脂的基体骨架，另一部分为由固定离子和可交换离子组成的活性基团。

离子交换树脂具有交换、选择、吸附和催化等功能，在工业高纯水制备、医药卫生、冶金行业、生物工程等领域都得到了广泛的应用。

近年来，离子交换树脂无论是从种类、结构还是性能上都出现了很大的变化，其生产和应用也都得到了很大的发展。

我国自20世纪50年代以来开始生产和应用离子交换树脂。

经过半个多世纪的发展，国内常规离子交换树脂的制备和应用技术已经较为成熟，水平与国外相当。

离子交换树脂主要应用于电力、食品、医药、电子和冶金等行业，随着锅炉给水、饮用水和电子用水等对离子交换出水的纯度要求日益提高，促使常规的离子交换树脂生产和应用技术不断完善，同时催生了许多新型的生产工艺不断涌现，使得离子交换树脂产品升级和技术进步的步伐也日益加快。

本实验由两部分组成，建议分两步。

前者为悬浮聚合，后者为阴离子交换树脂。

2 聚苯乙烯的合成研究2.1 聚苯乙烯简介2.1.1 聚苯乙烯的常用特性聚苯乙烯是一种无定型的透明热塑性塑料。

其分子中仅含C、H两种元素，平均分子量在20万左右，密度为1.04~1.16g/cm3,比聚氯乙烯的密度小而大于聚乙烯和聚丙烯。

聚乙烯薄膜接枝甲基丙烯酸的研究聚乙烯薄膜接枝甲基丙烯酸的研究研兜在水介质中,以过氧化苯甲酰为引发荆,n—r甲基丙烯酿在LDpE薄膜上进行的接枝改性.采用正交设计探索了单体用量,反应时间,反应温度和引发剂用量对接枝率的影响,找出了接枝率与接枝薄膜耐热性,拉伸强度之间的关系,并用红外光谱验证了接枝物的存在.当接枝率为30~50”时接枝薄膜的耐热性最好,其软化点为130~175”C,此时,拉伸强度也出现最大值.将接枝率为30～50%的接枝薄膜在130”C烘30rain后,拉伸强度至少可达1.3MPa.该膜适用作耐热包装用品.?关键词:赛乙烯a一甲基丙烯酿接枝共聚聊翟斗LDPE薄膜耐热性差,用作包装和绝缘材料均受到很大的限制,如果对其进行改性,不仅保留了原来优良的电性能和韧性,而且改善了耐候性和耐热性.改性后的PE薄膜可制作蒸煮杀菌的包装用品或电线电缆的隔离膜,包扎膜掣”.据报道在LDPE薄膜上接枝苯乙烯,乙烯基毗咯,丙烯酸等单体均使薄膜的耐热性能有很大的提高0”].接枝方法有高能辐射,光敏辐射和等离子体处理等0～5].本文采用化学接枝法,以水为介质,在引发剂的作用下,用n一甲基丙烯酸(d一～【AA)对.LDPE薄膜进行改性. 从影响接枝率的因素,薄膜的耐热性及拉伸强度人手,采用正交设计,对单体用量,反应时间,反应温度和引发剂用量做了一系列的探索,找到了最佳接枝率的范围,研制出耐热性,拉忡强度等性能较好的a—MAA单体接枝PE薄膜.1实验部分1.1原料LDPE薄膜,工业品}n—MAA,CP(经减压蒸馏提纯);过氧化苯甲酰(BPO),CP(经提纯).1.2接枝薄膜的制备在反应器中投入约0.8g展开的LDPE薄膜f15×f5era面积和】50ml蒸馏水,边搅拌边滴加一定比例的n—MAA单体和引发剂溶液.在N:保护下,升温至所需温度并搅拌一定时间后将薄膜取出,用热蒸馏水,热稀碱,稀酸,再用蒸馏水洗去表面均聚物,烘干至恒重.按下式计算接枝率风蹦.如%一越警鹣若掣×.oo1.3耐热试验将原LDPE薄膜和接枝LDPE薄膜试条悬于烘箱中,以1.5℃/mln的升温速度测其软化点(“)和熔化点(‰).l_4拉伸强度试验将接枝和未接枝的LDPE薄膜在室温及几种温度下烘30min后,按GB’1040—79方法,在XLL-100型拉力机上,以100ram/rain的拉伸速度测其拉伸强度d.’1一.红外光谱(m)分析把接枝d—M_AA和未接枝的LDPE薄膜用美国P—E公司的983型红外光谱仪进行检测比较.2结果与讨论2.1反应条件对接枝率的影响在探索试验的基础上,选择5因素d水平的正交设计方法L..(45)进行研究.其中蒸馏水150m]为固定水平条件,单体用量,反应时间,反应温度和引发剂用量的四个水平条件列于表1.实验结果见图1.平范围内.反应温度对接枝率的影响最大.因此,确定单体用量15ml,引发剂用量0.45%,并考虑控嗣一定范围的接枝率,选择反应时问25 和30men作为固定因素,进一步对反应温度与接枝率的关系进行考察,由图2可知,接枝率随反应温度的提高,增大的柏势越剧,如果同时提高反应温度和延长反应时间,接枝的增大趋势更剧..由图l可知,接枝率随反应时间,反应温度,引发剂用量的增加而增大;随单体浓度的增加, 增大到最大值后转为下降.因为BPO受热分解产生自由基夺取LDPE薄膜上的叔碳氢或烯丙基氢原子,形成活性点后与a—MAA接枝共聚的同时,也引发a—MAA单体产生均聚.接枝共聚的接枝率取决于单体和薄膜两个因素.而均聚物的含量只取决于单体.当单体浓度较低时,均聚物增长速率较慢,体系粘度小,单体可以自由活动,所以接枝率随单体浓度增加而增大{当单体浓度超过一定值后,均聚物增长速度快,其覆盖在薄膜表面上,从而阻碍了单体与薄膜的碰撞机率,致使接枝率反而下降.同时,从正交图的极差分析得知,在所取水图2反应温度与接枝率的关系I一反应时间为25mmII一反应时间为30mln 2.2接枝率与耐热温度的关系图3示出了接枝率与耐热温度的关系,由图3表明,a-MAA单体接枝薄膜的软化点(秆)和熔化点(Tin)均随接枝率的增大而升高.当接枝率为30～50%时,”为130～175℃,Tm为155塑料工业～I90℃;当接枝率>50时,接枝薄膜的耐热温度趋于缓和.所以当选择反应温度70”C,反应时间25～30mln时,可得到接枝率为30～50, 耐热性较好的MAA单体接枝PE薄膜.2.3接枝率与拉伸强度的关系图4为a—MAA单体接枝PE薄膜时接枝率与拉伸强度的关系.由图中曲线表明,同样接枝率的接枝薄膜随温度的提高,拉伸强度.逐渐下降,但在各种温度下,a均在接枝率为30～50时出现最大值;当接枝率>50时,0-开始下降;当>70时,接枝薄膜已有一定脆性,外观透明度下降.(图中虚线表示薄膜在此温度下已经熔化).s.鐾2.接枝事%圈{接枝率与拉伸强度的关系2.4红外光谱分析图5为PE和a—MAA接枝PE的红外光谱图.由图5表明,MAA接枝LDPE薄膜出现了摈基特征吸收峰1705cm}一个宽的氢键缔台吸收峰在2900cm处,未发现C;C特征吸收峰;所证明了0MAA接枝物的存在.鼍扫蛔馥投.m—i图5PE和MAA接枝PE红外光谱圈1一PElⅡ一pE,-g一0MAA3结语1.在水介质中,以有机过氧化物为引发剂, MAA在LDPE薄膜上进行化学接枝是制造MAA单体接枝LDPE薄膜的较为经济并可行的方法.2.在接枝率为30～50时,接枝薄膜的软化点为130～175”C,将接枝率为30～50的薄膜在130℃烘300rain后,拉伸强度至少可达1.3MPa.这种MAA单体接枝PE薄膜适用作耐热包装用品.参考文献1巾国塑料,1890.(1):282JMseromo!.(m,Al3.1979,(112133JPolymSei.Poly~letlEd.1981.18(9):4574P1aeKaul~ch,1088,35(2)t65J~o’onlolsci.Phys,B27.1898,(1):I(本文于1991—04—1收到)(下转第38页)塑料工业1992年数的控制.各种PET聚酯瓶的主要尺寸,如螺应作为检测的依据.纹瓶的尺寸,瓶底托的尺寸等都有一定的规定,(;~1992一(12一l2收到)TechnologyandFacilitiesforTwoStepInjection--Stre(ch—Bl0wMouldingPETBoflesChertn(DangyangPiasheMachineryFacloty,4100)C(DangyangPlasticprodilctFactory,44dl00)Abs”actTheproce~oftwostepinjectionstrec【h—blowmoutdJngPETbottle~usingself--ma4e[acUitJcsandh0mmadea wmaterialw蠲describedintiispaper.Effectsoffacilitystructure—technicalparameters.motll dJngconditionssuchasmoisturecontent0fPET?materialtemperature.injcctionpressure.moidtemperaturef orthebilletinjectionmouidlng.reheatingand sIreIchblowmouldingconditionsonthequalityofproductswereinvestigated .Theresultsshowedthatitw8six~ssJbl~togetquali[iedPETbottlesusingtherawmaterialtfacilitiesandmouldingconditio nsdescribedinthepaper.PETbottleissuitablefor0everage,flavouringandliquid[cod.Keywords?PETMo,aldingInjeclion5tretch—blow(上接第28页) StudyonPEFilmGraftedwilhMelhylacryllcAcldLm8咖dieshea9(AppliedChemistryDepartment,HueQjaoUniversity,Quanzhou.Jan)Abstra~IByusingorganicperoxideasinit.;ator.thegraftmodificationofmethylicacid( MMA)011LDPEfⅡminallaqueousm鲥umWasJnve~tigated.TheeffectsofmOl3omerandinitiatorconcentrations-r eactiontimeandtemperatureOilgraftdegreewere invcstJgatedusingtheorflaogonaldesignmethod.Therelatiot~hJpamollgth egraftdegree,h龃隅bta九ceandtensilestrengthofgraftedfilmwillsot~erved,andthegraftedcoporiflerwasverifiedwithlR.T}I efilmwiththegraftdegree30—5Oshowedthebesthca~[esistanc~(softeningDoing130175℃)andthemamumvalue.ftens ilestrength-Keywords:PolyethyleneMethylacrylic(MAA)Gra[tcopolymerization。

离子交换膜的研究进展耿道静【摘要】随着研究的不断深入和离子交换膜在一些领域中的针对性应用,对离子交换膜的制备方法和改性得到了较大的发展,本文从分类、基本制备方法和改性研究对离子交换膜做了简要概述.【期刊名称】《西部皮革》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】4页(P2-5)【关键词】异相离子交换膜;均相离子交换膜;制备;改性【作者】耿道静【作者单位】青岛科技大学化工学院,山东青岛266042【正文语种】中文离子交换膜是一种含有活性离子交换基团、对离子具有选择透过能力的膜状离子交换树脂，它由高分子骨架、固定基团及基团上可移动离子三部分组成。

按所带电荷种类的不同，离子交换膜可分为阳离子交换膜和阴离子交换膜[1]。

离子交换膜按照活性基团与高分子骨架结合方式的不同，又可分为异相离子交换膜和均相离子交换膜。

离子交换膜源于1890年Ostwald对半透膜的研究，真正关于离子交换膜的研究始于1925年Michaelis和Fujita对均相弱酸性火胶棉膜的研究。

20世纪70年代，美国Dupont公司开发了稳定性很高的全氟磺酸和羧酸复合膜，使离子交换膜在燃料电池中实现大规模应用。

但国内对离子交换膜的研究起步较晚，20世纪50年代一些科研单位将离子交换树脂研磨成粉，经过再加工制得异相离子交换膜。

离子交换膜在电渗析中可对水性和非水性电解质体系进行浓缩或稀释，在扩散渗析中可对废酸或碱溶液进行酸碱回收[2]。

近年来，离子交换膜和电渗析技术在工业领域的特种分离方面应用已经引起了学术界的广泛研究。

本文分别从异相离子交换膜的制备与改性、均相离子交换膜的制备与改性两个方面对离子交换膜作简要概述。

异相离子交换膜是由将带有官能团的离子交换树脂粉末与热塑性高分子主体以非化学键的形式结合在一起而形成的一种连续薄膜。

异相离子交换膜中离子交换基团分布不均匀、不连续，使膜的离子交换能力较差，使用寿命较短。

但由于异相离子交换膜的制备工艺简单、机械性能稳定、组装简单和成本较低等优点在各个领域中被广泛应用。

实验十四 阳离子交换树脂的制备前言离子交换树脂是一种聚合物链上含有可电离侧基的高聚物，根据其从聚合物链电离出的离子的电荷，可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。

阳离子交换树脂一般是由苯乙烯和二乙烯苯共聚而得到的交联聚合物，经侧基的苯环的磺化反应得到，一般呈体形网状结构，在溶剂中只能溶胀不能溶解，而高聚物上的可电离基团苯磺酸基能和溶液中的阳离子发生离子交换反应。

实验目的利用大学三年级高分子化学基础实验课程中苯乙烯悬浮聚合所制备的聚苯乙烯粒子进行非均相磺化反应，得到聚乙烯基苯磺酸，也即阳离子交换树脂。

掌握对芳香类聚合物进行非均相磺化反应的原理、方法与步骤；掌握阳离子交换树脂交换当量测定的原理、方法和步骤。

实验原理本实验采用悬浮聚合法先制备苯乙烯和二乙烯苯的交联聚合物，后采用高分子基团反应，在苯环上引入磺酸基团，所得交联聚乙烯基苯磺酸即为阳离子交换树脂。

利用傅立叶变换红外光谱仪测定其磺化前后的化学结构，并测定所得阳离子交换树脂的交换当量。

由两种或两种以上单体参与的聚合称为共聚合，得到的聚合物称为共聚物。

苯乙烯和二乙烯苯通过自由基引发可以形成无规共聚物，而且由于二乙烯苯含有两个乙烯基团，能够形成两个活性中心，或接纳二个其它自由基活性中心而形成交联点，从而形成交联聚合物。

如下图所示：CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH CH2CHCH CH CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH2CH CH2CHCH.R.2CH CH2CHCH CH2RCH2CH2CH CH2CHCHR其中R.为增长自由基。

所得聚合物为交联结构，在溶剂中不能溶解，只能溶胀。

由于形成的聚合物含有苯环。

所以可以用磺化试剂制取芳香族磺酸，一般的磺化试剂有浓硫酸、发烟硫酸、液体三氧化硫和氯磺酸等，如下图所示：CH2CH CH2CHCH CH2CH2CH2CH CH2CHCHR24CH2CH CH2CHCH CH2RCH2CH2CH CH2CHCHRSO3HSO3HSO3HSO3H所形成的芳香族磺酸有较强的酸性，可用作酸性催化剂，并能与溶液中的离子起交换反应：MSO3-H+Na +Cl -+SO 3-Na+M +HCl其中M 为树脂母体。

甲基丙烯酸和二乙烯基苯(dvb)共聚离子交换树脂甲基丙烯酸和二乙烯基苯（DVB）共聚离子交换树脂是一种具有离子交换功能的高分子材料，通常用于水处理、化学分离和纯化等领域。

这种树脂的制备过程涉及甲基丙烯酸和DVB 的共聚反应。

在反应中，甲基丙烯酸单体和DVB 单体通过自由基聚合反应形成共聚物。

这种共聚物具有一定的交联度，形成了具有多孔结构的树脂。

该树脂的离子交换功能源于其含有可离子化的官能团。

这些官能团可以与水中的离子进行交换，从而实现对水中离子的去除或分离。

具体的交换过程取决于树脂所携带的官能团类型，例如磺酸基、羧基或季铵基等。

甲基丙烯酸和DVB 共聚离子交换树脂具有良好的物理和化学稳定性，能够在广泛的pH 值范围内和一定的温度条件下工作。

它们还具有较高的交换容量和选择性，可用于去除水中的各种离子，如钠离子、钙离子、镁离子等。

甲基丙烯酸和DVB 共聚离子交换树脂是一种重要的高分子材料，具有广泛的应用前景。

它的制备和性能研究对于水处理、化学分
离和纯化等领域具有重要意义。