NH2CH3OH、R-NH(CH3)2OH 和RN(CH3)3OH等氢氧型阴离子交换树脂
第八章超强吸水高分子材料
阴离子交换树脂
在交联苯乙烯分子中的苯环上引入季铵碱基，则得到 阴离子交换树脂：
P
HCZHnOC2， l HCPl
交联苯乙烯
CH2Cl N(C3)H3 P
NaOH P
CH2N+(C3H)3OH-
非离子型吸附树脂
第八章超强吸水高分子材料
第八章超强吸水高分子材料
第八章超强吸水高分子材料
第八章超强吸水高分子材料
应用举例
（1）有机物的分离 由于吸附树脂具有巨大的比表面，不同的吸附树
脂有不同的极性，所以可用来分离有机物。例如，含 酚废水中酚的提取，有机溶液的脱色等等。
第八章超强吸水高分子材料
• 大孔型
树脂内部有永久微孔；不需溶胀的状态也
可使用
第八章超强吸水高分子材料
弱酸型阳离子大孔树脂 凝胶树脂
第八章超强吸水高分子材料
制备
• 一般采用常规的悬浮聚合方法
第八章超强吸水高分子材料
大孔型树脂母体的制备 大孔型树脂母体主要是通过在共聚单体中添加致
孔剂的方法制备的。一般合成过程如下
致孔剂通常是一类不参与聚合，能与单体混溶，使 交联共聚物溶胀或沉淀的有机溶剂。 聚合过程中， 致孔剂分布在单体及已聚合的共聚物中。随着聚合 转化率提高，油珠逐渐固化。聚合反应完成后，用 水蒸气蒸馏或溶剂提取方法除去致孔剂，结果留下 孔穴，形成具大孔第结八章构超强的吸水球高分状子材树料 脂母体。
强碱性阴离子交换树脂 水处理剂?
CH2N+(C3H)3Cl-
阴离子交换树脂——能交换阴离子的离子交换 树脂。
第八章超强吸水高分子材料
离子交换树脂的用途
水处理——重水软化，污水去重金属离子，海水 脱盐，无离子水的制备
P
C2HN+(C3)3 HO-H+ -Cl P
C2HN+(C3)3 HC-l+ -O
阴离子交换树脂的化学稳定性及耐热性 能都不如阳离子交换树脂稳定。
第八章超强吸水高分子材料
阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）分类
季胺(-N(CH3)3) 强碱性阴离子交换树脂 伯胺基(-NH2)、仲胺基(-NHCH3)和叔胺
基(-N(CH3)2)弱碱性阴离子交换树脂 水化后分别形成R-NH3OH、R-
SO3H
SO3H
SO3H
SO3H
SO3H SO3H
SO3H SO3H
SO3H
SO3H SO3H
SO3H
SO3H
SO3H
SO3H
SO3H
SO3H SO3H
SO3H
SO3H
-SO3H：活性第基八团章超强吸水高分子材料：树脂基体
阴离子交换树脂（高分子碱催化剂）简介
阴离子交换树脂与阳离子交换树脂具有 同样的有机骨架，只是所联的活性基团 为碱性基团。
第八章超强吸水高分子材料
阳离子交换树脂制备方法
苯乙烯与少量二乙烯基苯共聚，可得到交联聚苯 乙烯：
CH=C2H +
CH=C2H CH=C2H
CH-C2H-CH-C2H CH-C2Hn CH-C2H CH-C2H CH-C2H CH-C2H
CH-C2H CH-C2H CH-C2H 交联苯乙烯
第八章超强吸水高分子材料
（2）在制酒工业中的应用
酒中的高级脂肪酸脂易溶于乙醇而不溶于水，因 此当制备低度白酒时，需向高度酒中加水稀释。随着 高级脂肪酸脂类溶解度的降低，容易析出而呈浑浊现 象，影响酒的外观。吸附树脂可选择性地吸附酒中分 子较大或极性较强的物质，较小或极性较弱的分子不 被吸附而存留。如油酸乙酯和亚油酸乙酯等分子较大的
第八章 吸附性高分子材料
主要内容 • 定义 • 分类 • 制备 • 性能
第八章超强吸水高分子材料
定义
• 吸附性材料主要指那些对某些特定离子或 分子有选择性亲和作用使两者之间发生暂 时或永久性结合，进而发生各种功效的材 料。
第八章超强吸水高分子材料
分类
根据性质和用途，可以分为： • 非离子型吸附树脂（有疏水结构，吸附有机小分子） • 高吸水树脂（骨架上含亲水基团，如：-OH,-
阴离子交换树 水脂 中
阴离子交换水 树中 脂
P
SO3H + N+a
阳离子交换树 水脂 中
P
SO3Na+ +H
阳离子交换树水 脂中
H+ + -OH H2O
水中 水中
第八章超强吸水高分子材料
物质被吸附，而已酸乙酯、乙酸乙 酯、乳酸乙酯等相对分子质量较小的香味物质不被吸 附而存留，达到分离、纯化的目的。
第八章超强吸水高分子材料
离子交换树脂
第八章超强吸水高分子材料
阳离子交换树脂（高分子酸催化剂）分类
阳离子交换树脂具有酸性基团，这种树脂的 化学性质很稳定，具有耐强酸、强碱、氧化 剂和还原剂的性质，因此应用非常广泛。
将交联聚苯乙烯制成微孔状小球，再在苯 环上引入磺酸基、羧基、氨基等，可得到各种 阳离子交换树脂：
P
+ H2SO4(发烟) P
SO3H + H2O
交联苯乙烯
强酸性阳离子交换树脂 水处理剂、酸性催化剂
• 阳离子交换树脂能够交换阳离子。例如：
2P
SO 3H + C2+a
P
SO 3 2Ca+ 2+ H
第八章超强吸水高分子材料
根据活性基团离解出H+能力的大小不同，阳 离子交换树脂分为强酸性和弱酸性两种。
强酸性阳离子交换树脂，常用R-SO3H表示 (R表示树脂的骨架)
弱酸性阳离子交换树脂，常用R-COOH表示。
第八章超强吸水高分子材料
强酸性阳离子交换树脂应用较广泛， （酸、中、碱介质均可用）
弱酸性阳离子交换树脂的H+不易电离， 所以在酸性溶液中不能应用，但它的选 择性较高而且易于洗脱，可用酸洗脱。
COOH等） • 高分子螯合剂（分子骨架含N,S,P,S,可与金属形成
配位键，吸附金属离子） • 离子交换树脂（带阴，阳离子基团，吸附有机，无
机离子）
第八章超强吸水高分子材料
依据树脂骨架结构不同，吸附性高分子材 料可分为：
• 微孔型（凝胶型）
一定交联度
干燥状态下树脂内的微孔很小，需在溶胀
状态下使用（此时孔径2-4nm）
• 作为致孔剂，可以是良溶剂，也可以是不良 溶剂。前者既能与单体混溶，又能使交联共 聚物溶胀；后者能与单体混溶，但不能使交 联共聚物溶胀。良溶剂与不良溶剂也可混合 使用。
• 能用作致孔剂的不良溶剂有庚烷、异辛烷、 汽油、异戊醇，2-乙基己酸等。
• 能用作致孔剂的良溶剂有甲苯、二甲苯、二 乙苯等。
第八章超强吸水高分子材料