Dow化公司的Bauman等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂 Rohn & Haas公司的Kunin等进一步研制了苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性 丙烯酸系离子交换树脂。 应用范围：水的脱盐精制、药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡 萄糖溶液的脱盐脱色等
3、20世纪50年代末，国内外包括我国的南开大学化学系合成 了大孔型离子交换树脂。
应引入活性基团便可以得到离子交换树脂。
单体：苯乙烯、丙烯酸脂类、丙烯腈等 交联剂: 二乙烯基苯
缩聚型树脂：由能两基个之或间两的个相以互上作带用有而功进能行基反的应单。体一，般通伴过有功低
分子物（水或卤化氢等）的析出。
例：酚醛型，环氧丙烷-多烯多胺型
3-按骨架的物理结构分类
凝胶型 大孔型 载体型
不同物理结构离子交换树脂的模型
阴离子交换树脂
强碱型 例：R3—NCl 弱碱型 例：R—NH2、R—NR'H、R—NR'2
(1) 强酸型阳离子树脂
这类树脂含有大量的强酸性基团，如磺酸基(－SO3H)和次甲基磺酸基团 （－CH2SO3H），其电离程度大，在pH1-14范围内均可离解出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
2R-SO3H＋Ca2+
硬水软化
(R—SO3)2Ca＋2H+ 的原理
(2) 弱酸型阳离子树脂
该类树脂的活性基团为弱酸性基团：羧基(—COOH)、氧乙酸基团（— OCH2COOH）、酚羟基（C6H5OH）以及β-双酮基（—COCH2COCH3）等。 其电离程度受溶液pH影响很大，在酸性溶液中几乎不发生交换，其交换能力 随pH的升高而递增，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)。
苯乙烯系树脂：擅长吸附芳香族物质，善于吸附糖汁中的多酚 类色素（包括带负电的或不带电的）；但在再生时较难洗脱。 因此，糖液先用丙烯酸树脂进行粗脱色，再用苯乙烯树脂进行 精脱色，可充分发挥两者的长处。
2-按聚合的化学反应分类
以具有一个或两个以上双键的单体为原料，在
共聚型树脂：
含有分散剂的介质中搅拌加热进行悬浮聚合， 得到有立体网状结构的珠体，然后进行化学反
羧酸阳离子树脂： pH＞7
酚羟基树脂：
pH＞9
中等强度酸性的有阳离子交换树脂：
磷酸基团（-PO(OH)2） 次磷酸基团（-PHO(OH)）
(3 强碱型阴离子树脂
这类树脂含有强碱性基团，如三甲胺基RN+(CH3)3OH和二甲基-β-羟基乙基胺基RN+(CH3)2(C2H4OH)3OH-。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，从而产生离子交换作用。
• 凝胶型离子交换树脂：外观透明、具有均相高分子凝胶结构。在水中 会溶胀成凝胶状，并呈现大分子链的间隙孔，大分子链间隙约为2-4nm,可供 粒径在1nm以下的无机小分子自由地通过。这类离子交换树脂在干燥条件下
或油类中，分子链紧缩，无机小分子无法通过，将丧失离子交换功能。
• 大孔型离子交换树脂：外观不透明，表面粗糙，为非均相凝胶结构。 即使在干燥状态，内部也存在不同尺寸的毛细孔，因此可在非水体系中起 离子交换和吸附作用。比表面积树脂
内容概况
一、发展简史 二、基本组成 三、分类和命名 四、一些离子交换树脂的制备
一、发展简史
1、1935年英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺 甲醛树脂在脱盐、提取分离方面的离子交换性能工作报告。
带有磺酸基和氨基的酚醛树脂实现了工业化生产，并在水的脱盐中得到应用。
2、1944年D'Alelio合成了具有优良物理和化学性能的苯乙烯-二 乙烯苯共聚物离子交换树脂及交联聚丙烯酸树脂。
❖ 按树脂骨架分类 ❖ 按聚合的化学反应分类 ❖ 按骨架的物理结构分类 ❖ 按活性基团分类
1-按树脂骨架分类
苯乙烯型树脂：
丙烯酸型树脂： 酚-醛型树脂 环氧氯丙烷型多烯多胺型树脂
丙烯酸系树脂：能交换吸附大多数离子型色素，脱色容量大， 而且吸附物较易洗脱，便于再生，在糖厂中可用作主要的脱色 树脂。
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。
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。
如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理。
例：
苯乙烯和二乙烯苯的高聚物经磺化处理得到强酸性阳离 子交换树脂，其结构式可简单表示为R—SO3H，式中R 代表树脂母体，其交换原理为 ：
几纳米到几百纳米。
• 载体型离子交换树脂：一种特殊用途树脂，主要用作液相色谱的固定 相。一般是将离子交换树脂包覆在硅胶或玻璃珠等表面上制成。它可经受
液相色谱中流动介质的高压，又具有离子交换功能。
4-按活性基团分类
阳离子交换树脂
强酸型 例：R—SO3H 中酸型 例：R—PO(OH)2 弱酸型 例：R—COOH
H+
Na+
该过程一般可以用方程式表达为:R-B+A+ → R-A+B+（R代表树脂中
除
可交换离子以外的其它部分，即惰性骨架与圆定基团；B为可交换离子；
为待A分+ 离组分)阳。离子交换树脂
阳离子交换树脂
NaCl
OH-
Cl-
阴离子交换树脂
阴离子交换树脂
三、分类和命名
3.1离子交换树脂有多种分类方法，主要有四种：
4、20世纪50年代后期，离子交换树脂在品种、性能和应用方 面得到迅速的发展。
二、基本组成
离子交换树脂是一类带有可离子化基团的三维网状高 分子材料，其外形一般为颗粒状，不溶于水和一般的酸、 碱，也不溶于普通的有机溶剂，如：乙醇、丙酮和烃类 溶剂。
二、基本组成
聚苯乙烯型阳离子交换树脂 离子交换树脂
交联具有三维空间结构 的网络骨架（用R表示）
在骨架上连接有许多可 离子化的功能基团
可移动的活性离子（即 可交换离子，如H+、 OH-）
离子交换的原理
离子交换过程是被分离组分（即被提取、被纯化的离子或分子）在水 溶液与固体交换剂之间发生的一种化学计量分配过程。
当与溶液接触时，离子交换剂会与溶液中的特定离子进行交换，即离 子交换树脂上的可交换离子（阳离子或阴离子）被溶液中带同种电荷的特 定离子取代，而不溶性固体骨架在这一交换过程中不发生任何化学变化。