1、1 / 5 離子交換樹脂型材料研究報告摘要隨著科學的進步， 技術的開展， 離子交換樹脂的應用越來越廣泛。而近幾年來，離子交換樹脂技術的革新， 又使其開展前景越來越好。 本文將對離子交換樹脂進展簡要介紹，論述了離子交換樹脂的根本信息以與在其社會某些領域中的一些應用。目錄一、離子交換樹脂的簡介一離子交換樹脂的結構二離子交換樹脂的功能二、離子交換樹脂的分類一根據離子交換樹脂所帶活性基團的性質分類二根據離子交換樹脂的基體種類分類三根據離子交換樹脂的孔型分類四根據樹脂的特定使用環境和場合分類三、離子交換樹脂的合成一常規工藝2 / 5 二新型工藝四、離子交換樹脂在各領域的應用一藥學領域二水處理領域三環保領

2、域五、離子交換樹脂的開展方向和前景一合成工藝先進化二性能質量規化三應用技術自動化四離子交換樹脂市場前景一、離子交換樹脂的簡介一離子交換樹脂的結構離子交換樹脂是一類帶有活性基團的網狀結構不溶性高分子化合物，通常是球形顆粒物。 在其分子結構中， 一局部為樹脂的基體骨架， 另一局部為由固定離子和可交換離子組成的活性基團。二離子交換樹脂的功能離子交換樹脂具有交換、選擇、吸收和催化等功能，在工業高純水制備、醫藥衛生、冶金行業、生物工程等領域都得到了廣泛的應用。二、離子交換樹脂的分類一根據離子交換樹脂所帶活性基團的性質分類離子交換樹脂可區分為陽離子樹脂和陰離子樹脂兩大類，它們可分別與溶液中的陽離子和陰離子

3、進展離子交換。陽離子樹脂又分為強酸性和弱酸性兩類，陰離子樹脂又分為強堿性和弱堿性兩類或再分出中強酸和中強堿性類。二根據離子交換樹脂的基體種類分類離子交換樹脂可分為苯乙烯系樹脂、丙烯酸系、 樹脂環氧系、 酚醛系與脲醛系等。樹脂中化學活性基團的種類決定了樹脂的主要性質和類別。三根據離子交換樹脂的孔型分類可分為凝膠型和大孔型。 凝膠型樹脂的高分子骨架， 在枯燥的情況下部沒有毛細孔。 它在吸水時膨脹，在大分子鏈節間形成很微細的孔隙， 通常稱為顯微孔。這類樹脂較適合用于吸附無機離子，不能吸附大分子有機物質。 大孔型樹脂是聚合反響時參加制孔劑， 形成多孔海綿構造的股骨架，部有大量永久性的微孔， 能夠像活性

4、炭那樣吸附各種非離子性物質。兩者各有優缺點，如凝膠型交換容量大，但孔徑小、易污染堵塞，而大孔型具有抗有機物污染的能力。目前我國生產的離子交換樹脂以凝膠型為主。四根據樹脂的特定使用環境和場合分類可以將樹脂分為通用型、核級、電子級、食品級、冶金專用樹脂等。3 / 5 三、離子交換樹脂的合成離子交換樹脂的合成分為兩個過程，一是高分子聚合物骨架的制備，二是在制成的骨架上引入活性基團。一常規工藝制備高分子骨架一般采用懸浮聚合、單次交聯的方法。 例如苯乙烯樹脂的合成就是使苯乙烯和交聯劑二乙烯苯在水中懸浮狀態下聚合成球狀物白球，再通過化學反響向骨架上引入活性基團。假設用濃硫酸處理白球那么得到磺酸型陽離子樹脂

5、，假設先用氯甲醚進展氯甲基化處理后再用胺處理那么可制得堿性強弱不同的各種陰離子樹脂。 另一類比擬常用的樹脂丙烯酸系樹脂的合成是由已經具備活性基團的單體經聚合一步制得。其基體由丙烯酸甲酯和交聯劑二乙烯苯共聚而成，基體再經過特定的化學反響轉變為陽離子交換樹脂或陰離子交換樹脂。但是，這種常規工藝存在一定的缺點。在工業懸浮聚合反響工藝中，由于單體與水相之間存在著較大的粘度差異，且反響器中攪拌剪切力空間分布不均勻等諸多原因，會導致產出的白球粒度不均勻且有相當一局部白球粒度不符合要求。這樣會增加生產本錢、增加能耗、浪費資源，而且會造成較大的環境污染。二新型工藝目前已經開發出的新型工藝主要有互貫聚合工藝、后

6、交聯工藝。互貫聚合就是指將已經具有一定交聯度的聚合物骨架再在一樣交聯度的單體中溶脹， 使單體吸入聚合物中， 實現兩個獨立網絡的互相貫穿和纏繞。研究說明，互貫型離子交換樹脂的真實交聯度低于相應一次珠體的真實交聯度，但其表觀交聯度那么明顯高于相應的一次珠體。互貫型離子交換樹脂具有密度增大、剛性增強、珠體合格率提高的特點， 同時其工作交換容量也大大高于具有一樣交聯度的常規樹脂。后交聯法又稱附加交聯法，是用聚苯乙烯溶液或溶脹態低交聯聚苯乙烯與交聯劑氯甲醚等發生付氏反響。 引入的氯甲基在較高溫度下， 可與鄰近的苯環進一步發生付氏反響， 從而實現兩個高分子鏈上苯環的交聯。該種樹脂具有結構均勻、轉型膨脹率低

7、、強度好、交換容量高等顯著特點。此外，后交聯法還可以應用于高吸水性樹脂的制備。四、離子交換樹脂在各領域的應用一藥學領域近年來多學科的穿插開展和性能更加優良的輔料問世，使作為藥物傳遞載體的離子交換樹脂在藥劑學中的應用越來越廣泛。離子交換樹脂可以延緩藥物在體的吸收、增加藥物的穩定性、 掩蓋藥物的不良味道。 主要應用于口服液體緩控釋給藥系統、 眼部給藥系統、 以與離子導入透皮給藥系統。但是其目前也有一些缺點如載藥量不高、藥物釋放不完全、長時間服用會造成消化系統環境的紊亂等。二水處理領域水處理工藝中， 離子交換樹脂的用途十分廣泛。在給水處理中， 可用于水質軟化和脫鹽，制取軟化水、純水和超純水；在廢水處

8、理中，可除去廢水中的某些有害物質，回收有價值化學品、重金屬和稀有元素。隨著工業向高技術開展，對工業用水的水質也提出了更高純度的要求，此外，環境廢水的深度處理也變得更4 / 5 加必要， 離子交換技術因而占有十分重要的地位。隨著離子交換技術的不斷開展，樹脂在水處理領域的應用不斷擴大，越來越顯示出它具有可深度凈化、效率高與能到達綜合回收的優點。三環保領域離子交換樹脂在環保領域的應用，只要表達在工業廢水的處理，處理污酸，減少酸霧， 減少霧霾等。 工業廢水中含有大量有毒物質，直接排放會對環境產生巨大影響。離子交換樹脂可以將其中的有害金屬離子等進展回收，具有環保效益。在我國，離子交換樹脂在原子能、半導體

9、、電子工業等領域也有應用。這些都大大改善了我們現在的環境。五、離子交換樹脂的開展方向和前景一合成工藝先進化目前我國離子交換樹脂的常規合成工藝水平與國外相當，但在新型合成工藝方面與國外相比仍存在一定差距。例如，為了彌補懸浮聚合的缺乏， 國外采用了先進的全自動噴射法合成技術。采用這種技術的白球得率高且粒度均勻。但是這種方法在國還未實施， 也未見有相關文獻報道。 我國離子交換樹脂要想切實改善產品性能提高產品質量， 進一步增強國際競爭力， 研究和推廣先進的合成工藝是不可或缺的前提條件。二性能質量規化在離子交換樹脂領域，我國現有國家標準、化工標準和電力行業標準三個層次的標準規，其容涉與離子交換樹脂的分類

10、、命名、各性能指標測定方法、驗收標準與報廢標準等。 隨著新型樹脂的出現與生產實際對于離子交換樹脂要求的提高，各標準也將逐步完善，某些特殊離子交換樹脂如核級離子交換樹脂、食品級離子交換樹脂等 的驗收、 性能測定與報廢標準等有待逐一制定。 總體來說，我國離子交換樹脂的生產、使用將趨于標準化，其性能、質量也將趨于規化。三應用技術自動化設備控制自動化是當今各行業的開展方向，離子交換樹脂的應用也不例外。這里的自動化包括兩個方面， 即樹脂生產的自動化和樹脂應用技術的自動化。采用可編程的控制技術， 加強樹脂生產應用技術與設備自動化的相互整合，提高離子交換樹脂生產應用的自動化控制程度將在很大程度上拓寬我國離子

11、交換樹脂的應用圍，提高離子交換樹脂使用的效率。四離子交換樹脂市場前景離子交換樹脂市場規模越來越大。離子交換樹脂除了繼續在常規應用領域如工業水處理、 飲用水凈化和食品工業等 繼續發揮重要作用外， 也應向高端科技領域滲透和開展。 目前國樹脂總產能已能夠滿足國市場，而在未來需要更多的國廠家積極開拓并占領國際市場。同時提高生產效率和產品質量， 是保持企業新的活力和生機重要方式。5 / 5 參考文獻：1. 郭亞麗離子交換樹脂在水處理中的應用城市職業技術學院學報2010-06-28 期刊2. 黃艷 ; 章志昕國離子交換樹脂生產與應用現狀與前景凈水技術2010-10-25 期刊3. 黃艷; 尚宇離子交換樹脂在工業廢水處理中的研究進展煤炭與化工2014