聚苯乙烯离聚体地制备及性质
- 格式:doc
- 大小:151.00 KB
- 文档页数:13
聚苯乙烯工艺聚苯乙烯工艺是一种常见的塑料加工工艺,也是制造各种塑料制品的重要方法之一。
本文将从聚苯乙烯的性质、制备工艺、应用领域等方面介绍聚苯乙烯工艺的相关知识。
聚苯乙烯是一种无色、透明的塑料,具有良好的韧性和机械强度,同时还具有较好的电绝缘性能和耐候性。
聚苯乙烯具有较低的比重,熔点较高,可溶于苯、二氯甲烷等有机溶剂。
由于其优异的性能,聚苯乙烯广泛应用于电子、家电、建筑、包装等领域。
聚苯乙烯的制备工艺主要有两种方法,即均聚法和共聚法。
均聚法是将苯乙烯单体加热至熔点后,在催化剂的作用下,使单体发生聚合反应,最终得到聚苯乙烯。
共聚法是在苯乙烯单体中加入其他共聚单体,如丁二烯、苯乙烯酸酯等,通过共聚反应形成聚苯乙烯。
这两种方法各有优势,可根据不同需求选择合适的制备工艺。
聚苯乙烯工艺的应用领域非常广泛。
在电子领域,聚苯乙烯常用于制造电视机、计算机、手机等外壳和零部件。
其透明度和耐候性使得聚苯乙烯成为包装行业的重要材料,被广泛应用于食品包装、医药包装等领域。
此外,聚苯乙烯还可用于建筑领域,制造保温材料和隔热材料,提高建筑物的节能性能。
然而,聚苯乙烯也存在一些问题。
首先,聚苯乙烯的可降解性较差,难以分解,对环境造成潜在威胁。
其次,聚苯乙烯制品在高温下易发生变形和熔化,限制了其在高温环境下的应用。
此外,聚苯乙烯的燃烧性较差,易产生有毒气体,对人体健康和环境安全带来潜在风险。
为解决聚苯乙烯存在的问题,人们正在探索新的工艺和材料。
一种方法是改进聚苯乙烯的制备工艺,提高其可降解性和耐高温性能。
另一种方法是寻找替代材料,如生物可降解塑料或其他环保材料。
聚苯乙烯工艺是一种重要的塑料加工工艺,具有广泛的应用前景。
然而,我们也应该关注聚苯乙烯的环境影响和安全性问题,积极寻找解决方案,推动塑料工业的可持续发展。
通过不断创新和进步,我们可以更好地利用聚苯乙烯工艺,为社会和人类带来更多的益处。
化工加工中的聚苯乙烯制备技术随着现代工业的不断发展,聚合物成为了化工领域的一个重要研究方向之一。
其中,聚苯乙烯作为一种广泛应用的聚合物,已经成为了工业制品中不可缺少的一部分。
而在聚苯乙烯的制备过程中,其化学结构和物理性质的控制是非常重要的。
因此,本文将介绍聚苯乙烯制备技术的基本原理、工艺流程及其影响因素等相关内容,以期为聚苯乙烯的制备提供一些参考。
一、聚苯乙烯的化学结构在了解聚苯乙烯的制备技术之前,我们需要了解其基本的化学结构。
聚苯乙烯是由苯乙烯单体经过聚合反应而成的线性高分子化合物,其化学结构如下所示:C6H5—CH=CH2|n其中,苯乙烯单体由苯环和乙烯基组成,并通过自由基聚合反应形成线性链状的高分子化合物。
聚苯乙烯的结构中,苯环是链状的主要结构单元,对其物理性质的影响较大。
二、聚苯乙烯的制备技术聚苯乙烯的制备技术大致可以分为两种:溶液聚合法和乳液聚合法。
下面将分别介绍这两种方法的基本原理及其工艺流程。
1. 溶液聚合法溶液聚合法是指将苯乙烯单体与一定比例的溶剂混合后,添加一定量的引发剂进行聚合反应。
这种方法可以得到透明的聚合物颗粒,具有良好的物理性质和加工性能。
其基本工艺流程如下:(1)原料准备:将苯乙烯单体和溶剂按一定比例混合,其中溶剂可以选择环己烷、乙苯、二甲苯等。
(2)引发剂添加:将一定量的引发剂加入混合物中。
(3)聚合反应:在加热和搅拌的条件下,进行自由基聚合反应。
(4)过滤脱溶剂:将得到的聚合物颗粒进行过滤,去除余留的溶剂。
(5)干燥分散:将筛选后的聚苯乙烯颗粒进行干燥和分散,以得到单一粒径的聚合物。
2. 乳液聚合法乳液聚合法是指将苯乙烯单体乳化并与引发剂进行混合,进行聚合反应,得到聚合物颗粒。
这种方法可以直接从原液获得具有粘性的聚合物颗粒,广泛应用于制作泡沫塑料。
其流程如下:(1)苯乙烯单体乳化:将苯乙烯单体通过乳化剂乳化,形成稳定的乳液。
(2)引发剂添加:将一定量的引发剂加入乳液中。
聚苯乙烯PS塑料的成型加工PS属于无定形树脂,没有明显的熔点,熔融温度范围比较宽,可以在120~180℃之间熔融成为熔体。
PS的热稳定性较好,分解温度在300℃以上。
虽然PS在惰性气体中的热稳定性很好,但在受热状态下,热氧会引发其降解反应,因此需要加入抗氧剂,比如主抗氧剂1010和辅助抗氧剂168。
PS的热导率较高,加热和冷却速度都比较快。
PS熔体属于非牛顿流体,熔体黏度适中;黏度强烈依赖剪切速率的变化,但温度的影响也比较明显。
PS的流动性十分好,是一种易于加工的塑料。
PS的吸水率比较低,在加工前一般不需要干燥;如果有特殊需要时(比如要求高的透明性)才干燥,具体干燥温度为70~80℃、1.5小时。
PS在加工中容易产生内应力,除了选择正确的工艺条件、改进制品设计与合理的模具结构外,还应对制品进行热处理。
热处理的条件是:在65~85℃热风循环干燥箱或热水中处理1~3小时。
PS的分子链刚性较大,最好不要加入金属嵌件,防止出现应力开裂现象。
⒉聚苯乙烯PS的加工方法:⑴注塑:选用普通注塑机即可,制品厚度在2.3~3mm范围内时,极限流动长度和厚度比为200:1,脱模斜度不小于1°,排气孔排气槽的深度小于0.03mm,两片模温温度差小于3~6℃。
具体的注塑工艺条件为:成型温度180~215℃,注射压力30~150MPa,模温低于70℃。
⑵挤出:PS可以在普通的挤出机上加工,挤出的制品有管材、棒材、片材、薄膜、纤维等。
成型后未拉伸时强度低、性脆,拉伸后透明度、光泽、强度、韧性都明显提高。
PS的挤出成型温度在150~200℃之间。
⑶发泡成型:用GPPS为原料,发泡剂分为化学发泡剂和物理发泡剂两种。
采用一步法挤出,直接将发泡剂与PS混合好或在挤出熔融段将物理发泡剂注入PS熔体内,挤出发泡、冷却即可。
用GPPS制成泡沫塑料具有泡孔细腻、强度高等优点。
高发泡材料的主要产品为吸塑包装材料如快餐饭盒、美术装饰板和发泡网,低发泡材料则有仿木型材、片材、板材等。
化学化工学院材料化学专业实验报告一、预习部分1、聚苯乙烯的性质及应用1.1 聚苯乙烯的基本性质聚苯乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。
易燃烧且离火后继续燃烧。
透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。
聚苯乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。
高密度聚苯乙烯熔点范围为132-135℃,低密度聚苯乙烯熔点较低(112℃)且范围宽。
常温下不溶于任何已知溶剂中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。
1.聚苯乙烯有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质腐蚀,但硝酸和硫酸对聚苯乙烯有较强的破坏作用;2.聚苯乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,炭黑对聚苯乙烯有优异的光屏蔽作用。
受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。
由乙烯均聚以及与少量α-烯烃共聚制得的乳白色、半透明的热塑性塑料。
密度0.86~0.96g/cm3.按密度区分有低密度聚苯乙烯(也包括线性低密度聚苯乙烯)、超低密度聚苯乙烯等。
无味、无毒。
耐化学药品,常温下不溶于溶剂。
耐低温,最低使用温度-70~-100℃。
电绝缘性好,吸水率低。
物理机械性能因密度而异。
工业上低密度聚苯乙烯主要采用高压(110~200MPa)、高温(150~300℃)自由基聚合。
其他则用低压配位聚合,有时同一套装置可生产密度0.87~0.96g/cm3的聚苯乙烯产品,称全密度聚苯乙烯工艺技术。
聚苯乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、各种中空制品、注塑制品、纤维等。
广泛用于农业、包装、电子电气、机械、汽车、日用杂品等方面。
1.2 聚苯乙烯的应用印刷方面适用于抗水、油及化学物品等性能较高的产品标签,瀚源印刷常将此材料应用于化妆品、洗发水、洗涤和其他在使用过程中有耐潮、耐挤压要求的日用化学品标签。
优异的柔软性,尤其适用于塑料袋。
聚苯乙烯塑料聚苯乙烯是一种重要的塑料,具有广泛的应用领域和重要的经济价值。
本文将介绍聚苯乙烯的基本性质、制备方法、应用范围、环境问题以及对人体健康的影响等方面。
聚苯乙烯是一种由苯乙烯单体聚合而成的聚合物,其化学结构中的苯环使其具有优良的物理特性和化学稳定性。
比如,聚苯乙烯具有良好的电绝缘性、耐撞击性、透明度和加工性等特点。
这些特性赋予了聚苯乙烯广泛的应用领域,包括电子电器、建筑装饰、包装容器等。
聚苯乙烯的制备方法主要有两种:均聚和共聚。
均聚是指将苯乙烯单体在合适的催化剂存在下,在高温高压条件下进行聚合反应。
共聚是指将苯乙烯与其他单体如丙烯腈等进行共聚反应,以改变聚合物的性能。
聚苯乙烯的应用范围十分广泛。
在电子电器领域,聚苯乙烯广泛应用于电视机、计算机等设备的外壳、面板等部件中,因其具有优良的电绝缘性和抗静电性能。
在建筑装饰领域,聚苯乙烯常用于制作隔热材料、墙板等,可以提供优良的保温性能和防潮性能。
在包装容器领域,聚苯乙烯被广泛应用于制作食品包装盒、保鲜膜等产品,因其具有良好的透明度和耐撞击性。
此外,聚苯乙烯还可以用于制作泡沫塑料,广泛应用于包装、填充和隔音等领域。
然而,聚苯乙烯的使用也引发了环境问题和健康风险。
首先,聚苯乙烯的制备过程中会排放大量的有害气体和废水,对环境造成污染。
其次,聚苯乙烯制品的废弃物很难降解,对生态环境造成长期影响。
此外,研究表明,聚苯乙烯制品中可能含有一些对人体健康有害的物质,如苯和挥发性有机化合物,这些物质可能对人体的呼吸系统和神经系统产生不良影响。
在应对这些问题上,需要采取相应的措施。
首先,应加强对聚苯乙烯制备工艺的监管,减少有害气体的排放和废水的处理。
其次,可以研发新型可降解的替代材料,减少对聚苯乙烯的依赖。
此外,提倡回收再利用聚苯乙烯制品,降低对环境的影响。
对于消费者来说,应尽量减少使用聚苯乙烯制品,选择环保、有机材料的替代品。
综上所述,聚苯乙烯作为一种重要的塑料,在经济和社会发展中具有重要地位。
聚苯乙烯是一种常见的合成材料,它是通过聚合苯乙烯单体得到的。
聚苯乙烯具有广泛的应用领域,被广泛应用于包装、建筑材料、电子产品等行业。
本文将介绍聚苯乙烯的合成方法、性质以及应用。
聚苯乙烯的合成方法主要有两种,一种是通过自由基聚合反应合成,另一种是通过阴离子聚合反应合成。
自由基聚合反应是指在自由基引发剂的作用下,苯乙烯单体发生聚合反应,形成长链聚合物。
这种方法简单、原料易得,是目前主要的工业生产方法。
阴离子聚合反应是指在碱性催化剂的作用下,苯乙烯单体发生聚合反应,形成线性聚合物。
这种方法操作相对复杂,但可以得到较少的分子量分布,因此在某些特定的领域有一定应用。
聚苯乙烯具有许多优良的性质,首先它是一种无色、透明的固体,具有较高的硬度和耐磨性。
其次,聚苯乙烯具有良好的化学稳定性,在一定温度范围内不会发生化学反应。
此外,聚苯乙烯还具有较好的电绝缘性能和低温性能,能够在一定温度范围内保持较好的机械性能。
然而,聚苯乙烯的耐热性较差,易燃,并且在遇到有机溶剂时容易溶解,因此在使用过程中需要注意安全问题。
聚苯乙烯作为一种重要的合成材料,在各个领域都有广泛的应用。
首先,在包装行业中,聚苯乙烯被广泛应用于食品、医药、日用品等产品的包装中。
由于聚苯乙烯具有良好的透明性和机械性能,可以有效保护包装物品的安全性。
其次,在建筑材料领域,聚苯乙烯被用作保温材料。
由于其低导热系数和较低的水吸收率,聚苯乙烯保温材料能够有效降低建筑物的能耗,达到节能环保的目的。
此外,聚苯乙烯还被广泛应用于电子产品的外壳制造中,由于其良好的绝缘性能和机械性能,能够有效保护电子元件的安全性。
总之,聚苯乙烯是一种重要的合成材料,它的合成方法简单,具有许多优良的性质,并且在包装、建筑材料、电子产品等领域有广泛的应用。
随着科学技术的不断进步,聚苯乙烯的合成方法将会不断改进,性能将会得到进一步提升,为各个领域的发展做出更大的贡献。
聚苯乙烯合成实验
聚苯乙烯是一种常见的塑料材料,具有良好的物理性质和化学稳定性,在工业生产中有广泛的应用。
本实验旨在通过简单的合成方法,了解聚苯乙烯的制备过程及其相关原理。
实验目的
通过本实验,学生将会掌握以下知识: - 聚合反应的基本原理 - 常见的聚合物合成方法 - 聚苯乙烯的结构和性质
实验原理
聚苯乙烯是由苯乙烯单体通过聚合反应得到的聚合物。
在聚合反应中,单体分子之间通过共价键连接形成长链状的聚合物分子。
聚苯乙烯的合成可以采用自由基聚合的方法,通过引发剂引发苯乙烯单体的聚合反应。
实验步骤
1.准备实验器材和试剂:苯乙烯单体、引发剂、溶剂等。
2.将苯乙烯溶解在适量的溶剂中,加入适量的引发剂。
3.在适当的温度下进行反应,控制反应时间。
4.将反应产物进行提取和纯化,得到聚苯乙烯固体。
实验注意事项
1.实验中应注意安全,避免接触到引发剂和聚合物产物。
2.反应条件应控制得当,避免产生危险气体或副产物。
3.废弃物应妥善处理,避免对环境造成污染。
实验结果与讨论
通过本实验,我们成功合成了聚苯乙烯,并观察到了其特点的物理性质。
聚苯乙烯具有透明、硬度高、质地坚实等特点,适用于制备各种塑料制品。
在工业生产中,聚苯乙烯被广泛应用于包装、建筑、电子产品等领域。
结论
本实验通过简单的合成方法,展示了聚苯乙烯的制备过程及其应用价值。
聚苯乙烯作为一种重要的塑料材料,在现代工业中具有广泛的应用前景,对于了解聚合物的合成原理和应用具有重要意义。
聚苯乙烯的合成及应用研究聚苯乙烯是一种高分子有机物,其化学式为C8H8,是一种重要的合成树脂,广泛用于人类生活和工业生产中。
本文将从聚苯乙烯的合成、性质以及应用方面展开介绍。
一、聚苯乙烯的合成聚苯乙烯的化学结构由苯环和乙烯单元构成。
其合成方法主要分为两类:一类是通过自由基聚合法合成,另一类是通过阴离子聚合法合成。
在自由基聚合法中,常用的引发剂是过氧化苯甲酸、过氧化叔丁酮等,聚合反应通常在高温下进行。
过程中需要注意的是,聚合反应需要在氧气的存在下进行,否则将会导致聚合反应受阻。
在阴离子聚合法中,常用的引发剂是丁基锂、钠等强碱性物质。
与自由基聚合法相比,阴离子聚合法具有催化剂复合物稳定性好等优点。
二、聚苯乙烯的性质聚苯乙烯是一种无色透明的固体,具有优异的物理性质,如强度高、硬度大、韧性好、不易变形等优点。
同时,它也是一种优异的化学材料,具有抗酸碱腐蚀、耐热性能好等特点。
聚苯乙烯是一种强烈亲垂直型高分子,因此具有良好的隔热隔音性能,可用于建筑保温材料、太阳能集热器板等方面。
此外,它还具有较高的耐磨性能,因此可以用于制造家具、塑料制品、工业设备等。
除此之外,聚苯乙烯还可以用于制造保温杯、塑料餐具、塑料玩具、内衣等。
三、聚苯乙烯的应用1.聚苯乙烯在建筑工程中的应用聚苯乙烯板是一种较好的保温材料,采用聚苯乙烯制成。
该板的厚度一般在20mm至100mm之间,它具有良好的隔热隔音性能,是一种比较理想的建筑材料。
在建筑设计中,该板的使用可以有效降低建筑物的能耗,提高室内舒适度。
2.聚苯乙烯在日常生活中的应用保温杯是一种常见的聚苯乙烯制品,它具有隔热保温的作用。
在制造保温杯时,采用先进的技术,可以有效提高杯子的保温效果,长久保持水温恒定。
此外,聚苯乙烯还可以用来制造塑料餐具、塑料玩具、内衣等。
3.聚苯乙烯在工业生产中的应用聚苯乙烯在工业生产中也有广泛的应用。
例如,在电子领域中,聚苯乙烯可以用来制造手机外壳、电视机外壳等;在汽车制造中,聚苯乙烯也可以用来制造车身、轮胎等。
化学化工学院材料化学专业实验报告一、预习部分1、聚苯乙烯的性质及应用1.1 聚苯乙烯的基本性质聚苯乙烯为白色蜡状半透明材料,柔而韧,比水轻,无毒,具有优越的介电性能。
易燃烧且离火后继续燃烧。
透水率低,对有机蒸汽透过率则较大。
聚苯乙烯的透明度随结晶度增加而下降在一定结晶度下,透明度随分子量增大而提高。
高密度聚苯乙烯熔点范围为132-135℃,低密度聚苯乙烯熔点较低(112℃)且范围宽。
常温下不溶于任何已知溶剂中,70℃以上可少量溶解于甲苯、乙酸戊酯、三氯乙烯等溶剂中。
1.聚苯乙烯有优异的化学稳定性,室温下耐盐酸、氢氟酸、磷酸、甲酸、胺类、氢氧化钠、氢氧化钾等各种化学物质腐蚀,但硝酸和硫酸对聚苯乙烯有较强的破坏作用;2.聚苯乙烯容易光氧化、热氧化、臭氧分解,在紫外线作用下容易发生降解,炭黑对聚苯乙烯有优异的光屏蔽作用。
受辐射后可发生交联、断链、形成不饱和基团等反映。
由乙烯均聚以及与少量α-烯烃共聚制得的乳白色、半透明的热塑性塑料。
密度0.86~0.96g/cm3.按密度区分有低密度聚苯乙烯(也包括线性低密度聚苯乙烯)、超低密度聚苯乙烯等。
无味、无毒。
耐化学药品,常温下不溶于溶剂。
耐低温,最低使用温度-70~-100℃。
电绝缘性好,吸水率低。
物理机械性能因密度而异。
工业上低密度聚苯乙烯主要采用高压(110~200MPa)、高温(150~300℃)自由基聚合。
其他则用低压配位聚合,有时同一套装置可生产密度0.87~0.96g/cm3的聚苯乙烯产品,称全密度聚苯乙烯工艺技术。
聚苯乙烯可加工制成薄膜、电线电缆护套、管材、各种中空制品、注塑制品、纤维等。
广泛用于农业、包装、电子电气、机械、汽车、日用杂品等方面。
1.2 聚苯乙烯的应用印刷方面适用于抗水、油及化学物品等性能较高的产品标签,瀚源印刷常将此材料应用于化妆品、洗发水、洗涤和其他在使用过程中有耐潮、耐挤压要求的日用化学品标签。
优异的柔软性,尤其适用于塑料袋。
也可用于因环保要求而不能使用PVC标签材料的情况。
加工方面聚苯乙烯可用吹塑、挤出、注射成型等方法加工,广泛应用于制造薄膜、中空制品、纤维和日用杂品等。
应用薄膜低密度聚苯乙烯广泛用作各种食品、衣物、医药、化肥、工业品的包装材料以及农用薄膜。
也可用挤出法加工成复合薄膜用于包装重物。
1975年以来,高密度聚苯乙烯薄膜也得到发展,它的强度高、耐低温、防潮,并有良好的印刷性和可加工性。
此外,还可以在纸、铝箔或其他塑料薄膜上挤出涂布聚苯乙烯涂层,制成高分子复合材料。
中空制品,高密度聚苯乙烯强度较高,适宜作中空制品。
如牛奶瓶、去污剂瓶;管板材挤出法可生产聚苯乙烯管材,高密度聚苯乙烯管强度较高,适于地下铺设;挤出的板材可进行二次加工;也可用发泡挤出和发泡注射法将高密度聚苯乙烯制成低泡沫塑料,作台板和建筑材料;防护套(例如缆索护套)。
纤维中国称为乙纶,一般采用低压聚苯乙烯作原料,纺制成合成纤维。
乙纶主要用于生产渔网和绳索,或纺成短纤维后用作絮片,也可用于工业耐酸碱织物。
研制出超高强度聚苯乙烯纤维(强度可达3~4GPa),可用作防弹背心,汽车和海上作业用的复合材料。
杂品用注射成型法生产的杂品包括日用杂品、人造花卉、周转箱、小型容器、自行车和拖拉机的零件等;电冰箱容器、存储容器、家用厨具、密封盖等;制造结构件时要用高密度聚苯乙烯。
2. 离聚体离聚体是当前发展十分迅速的一类高分子新型材料,它是指高分子链上含有少量离子基团的聚合物,其中离子基团物质的量一般低于15%。
离聚体中由于离子键的产生及分子链间一定程度的物理及化学交联赋予了其独特的性能,如优异的玻璃化温度、拉伸强度等,因此离聚体的应用日益增多。
3、离子交换树脂离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构的高分子化合物,它由不溶性的三维空间网状骨架、连接在骨架上的功能基团和功能基团上带有相反电荷的可交换离子三部分构成。
离子交换树脂可分为阳离子交换树脂、阴离子交换树脂和两性离子交换树脂。
离子交换树脂的理化性质:离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。
大多数制成颗粒状,也有一些制成纤维状或粉状。
树脂颗粒的尺寸一般在0.3~1.2mm 范围内,大部分在0.4~0.6mm之间。
它们有较高的机械强度(坚牢性),化学性质也很稳定,在正常情况下有较长的使用寿命。
离子交换树脂基体的组成:离子交换树脂的基体,制造原料主要有苯乙烯和丙烯酸(酯)两大类。
苯乙烯系树脂是先使用的,丙烯酸系树脂则用得较后。
离子交换树脂的优点:无机离子的去除能力优良;具再生能力;装置简单。
缺点:纯化(交换)容量有一定的限制,水质会发生起伏;树脂会造成有机物的溶出;树脂表面会有微生物的增殖;树脂的崩解碎片会造成水中微粒的增加;树脂的再生过程比较麻烦;树脂再生时会产生药品(强酸、强碱)的废液污染。
3.1强酸性阳离子树脂这类树脂含有大量的强酸性基团,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。
树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。
这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。
强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。
3.2弱酸性阳离子树脂这类树脂含弱酸性基团,能在水中离解出H+ 而呈酸性。
树脂离解后余下的负电基团,能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。
这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。
3.3强碱性阴离子树脂这类树脂含有强碱性基团,能在水中离解出OH-而呈强碱性。
这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。
它用强碱(如NaOH)进行再生。
3.4弱碱性阴离子树脂这类树脂含有弱碱性基团,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。
这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。
这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。
它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。
4、离子交换树脂的合成强酸性阳离子交换树脂以-SO3H基作离子交换基因的离子交换树脂。
目前所有制品都是苯乙烯体系的树脂。
苯乙烯体系强酸性阳离子交换树脂:缩合体系强酸性阳离子交换树脂:耐热性离子交换树脂:普通离子交换树脂的缺点是耐热性差,强酸性树脂,强碱性树脂的使用温度分别要限制在120℃、60℃以下。
5、离子交换树脂的应用5.1 水处理:是离子交换树脂应用最广泛的一个领域,如硬水软化,无离子水生产(如原子能工业用水、锅炉用水、医疗用水),水中放射物质脱除,废水中贵金属回收和重金属的脱除等。
离子交换树脂净化水的效率很高,如自来水经过28次重复蒸馏后的电阻率为2300万欧姆厘米,而一次离子交换净水后可达2000万欧姆厘米。
离子交换净化水不仅能满足原子能工业的水质要求,也可适应半导体工业的水质要求。
5.2 铀的提取和贵金属及稀土元素的分离回收:贫铀矿的铀多数是季胺型碱性阴离子交换树脂提取的,海水中铀等贵金属也是如此的。
金矿内的少量金,工业废物中的重金属如铜、镍、铬、钴等都可用离子交换树脂分离回收。
稀土元素通过离子交换树脂提纯可达到光谱级的纯度。
有些稀土金属如锆、铬、铌、钽等性质极为相似,只能用离子交换树脂分离。
5.3 医药、食品等有机化合物分离与提纯如:用弱酸性阳离子交换树脂提取生物碱等,这些化合物的结构复杂,受热易破坏,往往在常温下用树脂可取得特殊的效果。
用强碱性阴离子交换树脂回收黄金工业生产废水中的氰化物。
5.4 用作催化剂四十年代离子交换树脂就开始应用于催化有机合成反应,从此,树脂催化剂活跃在有机反应的许多重要领域,几乎所有普通无机酸、碱催化反应均可用阳、阴树脂催化剂来代替。
5.5 大孔吸附树脂在植物提取方面应用目前大孔吸附树脂广泛应用于制药及天然植物中活性成分如皂苷、黄酮、内脂、生物碱等大分子化合物的提取分离。
对人参皂苷、三七皂苷、绞股兰皂苷、薯蓣皂苷、甜菊糖甙、甘草甜素、银杏黄酮内脂,山楂黄酮、沙棘黄酮、葛根素、竹叶黄酮、黄芪皂苷、橙皮甙、淫羊藿黄酮、大豆异黄酮、茶多酚、洋地黄强心SO3H CH CH2CHCH2CH CH2SO3H SO3H CH2 CH .甙、麻黄精粉、柚甙、毛冬青黄酮甙、红豆杉生物碱、多种天然色素、中药复方药物提取等以及生物化学制品的净化、分离、回收都有良好的效果。
并在抗生素、维生素、氨基酸、蛋白质提纯,生化制药方面有很广泛的应用。
6、聚苯乙烯离聚体的制备方法及其应用离聚体是指在大分子链上含有少量,含量小=F 10%(摩尔分数)]悬挂的酸根,而这些酸根又部分或全部络合形成盐类的一类聚合物“]。
离聚体中的离子对具有完全不同于聚合物基质的特性,从而赋予离聚体许多独特的结构和性能险“’。
在其本体状态下,离子基团能在低极性基体中聚集而使离聚体具有2相形态。
离聚体的聚集行为是在低极性的聚合物链上含有少量离子基团的一类独特的聚合物。
在其本体状态下,离子基团能在低极性基体中聚集而使离聚体具有两相形态。
其中,离子聚集体可起到物理交联点的作用,从而对离聚体本体的粘弹性和力学性质产生很大的影响,赋予了离聚体某些独特的性能,如优异的力学性质、较高的玻璃化转变温度、较好的透明性和耐油性等。
然而,当离聚体处于溶液状态时,链段-链段相互作用便大大减小,离子基团之间的相互作用受到溶剂的影响。
因此,溶剂对离聚体的溶液性质起着非常重要的作用。
在非极性溶剂中,由于离子对的偶极吸引作用而产生分子内和分子间的聚集行为。
这种聚集行为又因溶液中聚合物浓度,离聚体的离子含量,离聚体的母体聚合物分子量、中和度、小分子盐的存在,溶剂极性强弱诸因素的不同而不同。
对于磺化的聚苯乙烯离聚体(SPS),在磺酸基含量为9.83mol%的SPS中有磺酸离子的聚集。
金属离子的引入使SPS离聚体的分子间作用力、微相分离程度增大。
磺酸盐含量为4.7mol%以上的SPS离聚体中有离子聚集,离子簇直径为3-10nm。
在磺酸盐含量为13mol%范围内,SPSNa离聚体基体的Tg1、离子微区的Tg2均随磺酸盐含量的增加而线性增大。
PS磺化、中和成SPS离聚体后,热稳定性增加,其顺序为:SPSZn>SPSNa>SPS>PS。
离聚体的作用:由于,离聚体中的离子基团与其他高分子中某些基团之间具有各种相互作用,所以,离聚体可被用来制备各种性能良好的共混材料。
此外,离聚体凭借其优异的性能还用作合成涂料颜料等。
离聚体一般通过溶液方法制备,但溶液方法制备离聚体需要消耗大量的溶剂,成本较高。
可以通过熔融方法制备聚苯乙烯离聚体。
二、实验部分(1)实验目的1.预习阳离子交换树脂的制备方法2.预习阳离子交换树脂的用途3.熟悉粒状交联聚苯乙烯的合成方法4.掌握聚苯乙烯离聚体的制备方法(2)实验原理粒状聚合物的合成,通常采用悬浮聚合法。