㈠ 树脂有哪些类型
离子交换树脂怎么分类?
离子交换树脂的分类有很多,可以根据不同的方法和用途分类,主要分类如下。
1.按离子交换树脂的活性基团的性质分类。
2.按离子交换树脂单体种类分类。
3.按离子交换树脂共聚物的结构分类。
4.按离子交换树脂的用途分类。
离子交换树脂有哪些种类?
一、按活离子交换树脂基团的性质分类
1.根据离子交换树脂所带活性基团的性质,可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。它们可分别与溶液中的阳、阴离子进行离子交换。而阳离子树脂又分为强酸性阳离子树脂和弱酸性阳离子树脂两类,阴离子树脂则可分为强碱性阴离子树脂和弱碱性阴离子树脂两类。
2.强酸性阳离子树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基一SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。
3.弱酸性阳离子树脂含有弱酸性基团,如羧基一COOH,能在水中离解出H+而呈酸性,但因其解离程度不高,因此一般仅程弱酸性,故而属于弱酸性阳离子树脂。
4.强碱性阴离子树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)一NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH而呈强碱性。
5.弱碱性阴离子树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR和叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。
㈡ 离子交换树脂按作用和用途可分为哪几种
1、强酸性阳离子交换树脂
强酸性阳离子交换树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,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。
树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用,如强酸性阳离子交换树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
2、弱酸性阳离子交换树脂
弱酸性阳离子交换树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),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。
弱酸性阳离子交换树脂离解性较弱,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,这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
3、强碱性阴离子交换树脂
强碱性阴离子交换树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),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。
强碱性阴离子交换树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
4、弱碱性阴离子交换树脂
弱碱性阴离子交换树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,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。
弱碱性阴离子交换树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附,只能在中性或酸性条件(如pH1-9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。
㈢ 阳离子交换树脂和阴离子交换树脂的区别和用法
阳离子交换树脂:
阳离子交换树脂是在交联为7%的苯乙烯,二乙烯共聚体上带有磺酸基(-SO3H)的阳离子交换树脂,是一种磺酸化苯乙烯系凝胶型强酸性阳离子交换树脂。它在碱性、中性、甚至酸性介质中都显示离子交换功能。本产品具有交换容量高、交换速度快、机械强度好等特点。主要用于锅炉硬水软化和纯水制备,也用于湿法冶金、制糖、制药、味精行业,以及作为催化剂和脱水剂。
阳离子交换树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),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。这类阳离子交换树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。
阴离子交换树脂:
阴离子交换树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,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。
阳离子交换树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学品使离子交换反应以相反方向进行,使阳离子交换树脂的功能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阴离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。
㈣ 水性丙烯酸树脂包括哪些种类主要有哪些应用
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。
与传统的溶剂型涂料相比,水性涂料具有价格低、使用安全,节省资源和能源,减少环境污染和公害等优点,因而已成为当前发展涂料工业的主要方向。水性丙烯酸烯树脂涂料是水性涂料中发展最快、品种最多的无污染型涂料。
水性丙烯酸树脂包括丙烯酸树脂乳液、丙烯酸树脂水分散体(亦称水可稀释丙烯酸)及丙烯酸树脂水溶液。乳液主要是由油性烯类单体乳化在水中在水性自由基引发剂引发下合成的,而树脂水分散体则是通过自由基溶液聚合或逐步溶液聚合等不同的工艺合成的。从粒子粒径看:乳液粒径>树脂水分散体粒径>水溶液粒径。从应用看以前两者最为重要。
丙烯酸乳液主要用于乳胶漆的基料,在建筑涂料市场占有重要的应用,目前其应用还在不断扩大;近年来丙烯酸树脂水分散体的开发、应用日益引起人们的重视,在工业涂料、民用涂料领域的应用不断拓展。根据单体组成通常分为纯丙乳液、苯丙乳液、醋丙乳液、硅丙乳液、叔醋(叔碳酸酯-醋酸乙烯酯)乳液、叔丙(叔碳酸酯-丙烯酸酯)乳液等 。
丙烯酸水性漆可分为水分散型和水溶性两大类,前者是以水乳胶或水溶胶为基质的涂料。水溶性丙烯酸酯涂料采用具有活性可交联官能基团的共聚树脂制成,多系热固性涂料,在制漆时外加或不加交联树脂,使活性官能团间在成膜时交联而成体型结构的漆膜。发展水性丙烯酸酯涂料能在保证丙烯酸酯涂料的各种特有性能条件下,将大部分有机挥发溶剂替代为水,从而达到大幅度降低大气污染的目的。
水溶性丙烯酸树脂多属阴离子型,共聚树脂的单体中选用适量的不饱和羧酸如丙烯酸、甲基丙烯酸、顺丁烯二酸酐、亚甲基丁二酸等,使侧链上带有羧基,再用有机胺或氨水中和成盐而获得水溶性。此外树脂侧链上还可以通过选用适当单体以引入-OH羟基、-CONH2 酰氨基或-O-醚键等亲水基团而增加树脂的水溶性。中和成盐的丙烯酸树脂能溶于水,但其水溶性并不很强,常常形成乳浊状的液体或是粘度很高的溶液,所以在水溶性树脂中必须加入一定比例的亲水助溶剂来增加树脂的水溶性。
㈤ 如何选择离子交换树脂
在选择离子交换树脂的时候需要注意以下问题
颗粒尺寸:
树脂一般是颗粒状的固体,离子交换树脂颗粒的尺寸是非常重要的一个因素,树脂颗粒太大,反应速度就比较慢一些,树脂颗粒小,反应的速度就快一些,但是树脂的颗粒太小,液体通过时的阻力就会增大,所以一般树脂的尺寸都是经过严格的筛选之后,才能够确定,一般树脂的颗粒尺寸在0.4-06mm左右。
交联度:
树脂中含交联剂的重量称为离子交换树脂的交联度,一般以百分比表示。树脂的交联度与树脂的再生、密度、选择性、耐用性都是息息相关的,交联度越高,树脂的再生就比较困难、密度就越高、选择性更强、耐用性也好一些,交联度越低则相反。一般树脂的交联度在4-14%之间,交联度为7%左右的性能是比较理想的。
耐热性:
树脂无论是储存还是使用,都需要考虑到温度的问题,不同的树脂因为使用的材质不同,具有不同的耐温性,一般超纯水设备树脂可耐100℃或更高些的温度,而H型应在100~120℃下使用。苯乙烯系阴树脂、强碱性阴离子交换树脂的使用温度不超过50~60℃,弱碱性阴离子交换树脂可在80℃下使用,丙烯酸系强碱性阴树脂的使用温度应低于38℃。
交换容量:
离子交换树脂的交换容量,简单来说就是树脂能够交换多少离子,一般单位是meq/g(干树脂)或 meq/mL(湿树脂),交换容量可以分为三种,分别是“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”
价格:
进口离子交换树脂的价格要比国产树脂要高一些,除了制造成本以外,价格里面还包含了进出口关税、运费等因素,所以在价格上要比国内的树脂高一些,而且市场也会对树脂的价格造成影响,例如之前的中美贸易战,就会对美国进口的树脂有一定的影响,价格会有一定上调。
㈥ 什么是丙烯酸树脂胶粘剂
以丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯等单体的聚合产物为主体材料的胶粘剂。选用不同的单体和配比,可生产出性能各别的多种丙烯酸树脂。它们的共同特点是耐光、耐候、耐热、耐腐蚀,广泛用作胶粘剂和涂料。
丙烯酸树脂按其聚合方式分为本体、溶液、悬浮和乳液聚合等4类;按其成分有均聚树脂和共聚树脂两类;按固化机理可分为反应型和非反应型,反应型中又有第一代(FGA)、第二代(SGA)和第三代(TGA)3种。此外,还有特殊的厌氧胶等。常用的单体有丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、β羟乙酯、缩水甘油酯和甲基丙烯酸及其酯类。(甲基)丙烯酸酯及其聚合物的结构式右上。单体的聚合和树脂的固化都是游离基过程。
常用的丙烯酸树脂胶粘剂有以下几种:
丙烯酸乳液胶粘剂
主要由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和醋酸乙烯酯等单体经乳液聚合而成。在聚合过程中,单体逐步加入,便于散热;共聚单体可均匀混合缓慢加入,以保证共聚物的均匀。常用的引发剂是过硫化物,乳化剂以非离子型和阴离子型为主。丙烯酸乳液有交联型和非交联型两类,前者导入了反应基团如羟甲基,从而能交联固化,可胶接装饰板与木材、聚氯乙烯薄膜与木材。非交联型靠水分挥发,使球状聚合物接触连成膜,用于家具工业等。
水溶性丙烯酸树脂
制备方法有两种:丙烯酸酯经溶液共聚成树脂再醇解;丙烯酸酯与含双键又带有羧基的单体共聚,加胺中和成水溶性树脂。后一种方法常用。树脂通过官能团(如羧基)的反应,或加入交联剂如氨基树脂而固化。
氰基丙烯酸脂胶粘剂
由a-氰基丙烯酸酯单体(结构为4220、增稠剂(常用聚丙烯酸酯等)、增塑剂和稳定剂组成。单体经引发聚合而固化,增稠剂是弹性体,不参与化学反应,是第一代丙烯酸胶粘剂的代表。这种胶粘剂瞬间胶合,粘度低,透明性好,对多种材料有良好的胶接强度。缺点是耐水性和耐极性溶剂差,胶层较脆,不宜大面积使用。高粘度的胶液可直接用于木材胶接。
第二代丙烯酸胶粘剂
由丙烯酸酯的单体(或低聚物)、引发剂、弹性体、促进剂组成。固化过程中,单体与弹性体发生化学反应,如接枝共聚。一般将引发剂与促进剂分开包装,使用时把促进剂组分涂于被粘物之一的表面,含有引发剂的组分涂于另一被粘物的表面,两个被涂面紧密拼合后迅速固化。这种胶粘剂可以胶接带油表面,主要用于汽车工业,也可用于聚氯乙烯薄膜与刨花板的胶接。
丙烯酸及其酯和甲基丙烯酸及其酯的毒性轻度至中度。单体的毒性主要由于它有令人不愉快的气味,刺激眼睛和皮肤,一旦接触到,可用大量清水冲洗。一般情况下,合格的通风和防护设施,即可达到安全的要求。
㈦ 阳离子交换树脂与阴离子交换树脂的区别
区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。
离子交换树脂对溶液中的不同离子有不同的亲和力,对它们的吸附有选择性。各种离子受树脂交换吸附作用的强弱程度有一般的规律,但不同的树脂可能略有差异。主要规律如下: (1) 对阳离子的吸附 高价离子通常被优先吸附,而低价离子的吸附较弱。在同价的同类离子中,直径较大的离子的被吸附较强。一些阳离子被吸附的顺序如下: Fe3+ > Al3+ > Pb2+ > Ca2+ > Mg2+ > K+ > Na+ > H+ (2) 对阴离子的吸附 强碱性阴离子树脂对无机酸根的吸附的一般顺序为: SO42-> NO3- > Cl- > HCO3- > OH- 弱碱性阴离子树脂对阴离子的吸附的一般顺序如下: OH-> 柠檬酸根3- > SO42- > 酒石酸根2- >草酸根2- > PO43- >NO2- > Cl- >醋酸根- > HCO3- (3) 对有色物的吸附 糖液脱色常使用强碱性阴离子树脂,它对拟黑色素(还原糖与氨基酸反应产物)和还原糖的碱性分解产物的吸附较强,而对焦糖色素的吸附较弱。这被认为是由于前两者通常带负电,而焦糖的电荷很弱。 通常,交联度高的树脂对离子的选择性较强,大孔结构树脂的选择性小于凝胶型树脂。这种选择性在稀溶液中较大,在浓溶液中较小。