功能高分子材料第二章吸附分离高分子材料.ppt

功能高分子材料第二章吸附分离高分子材料
第1页，共114页，2022年，5月20日，14点50分，星期一
吸附分离高分子的发展简史
吸附分离功能高分子主要包括吸附树脂和离子交换树脂。从广义上讲，吸附分离功能高分子还期一
一、吸附树脂的分类
按其化学结构分为以下几类：
（1）非极性吸附树脂
指树脂中电荷分布均匀，在分子水平上不存在正负电荷相对集中的极性基团。
代表性产品为由二乙烯苯交联的聚苯乙烯大孔树脂，根据孔径和比表面积的不同，从而对吸附质的分子大小呈现出不同的选择性。
主要是通过范德华力从水溶液中吸附具有一定疏水性的物质。
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（2）中极性吸附树脂
这类树脂的分子结构中存在酯基等极性基团，树脂具有一定的极性。如交联聚丙烯酸甲酯、交联聚***丙烯酸甲酯及（***）丙烯酸与苯乙烯的共聚物等。
从水中吸附物质，除范德华力外，氢键起到一定作用。
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（3）强极性吸附树脂
强极性吸附树脂含有极性很强的基团，如吡啶、氨基、酰***基、亚砜基、***基等。亚砜类、聚丙烯酰***类、氧化氮类、脲醛树脂类。
通过氢键作用和偶极-偶极相互作用进行，也称氢键吸附剂。
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以物理作用作为吸附动力的还有亲和吸附剂。是一类由生物亲和原理设计合成的，对目标物质的吸附呈现专一性或高选择性的吸附剂，在生化物质的分离、临床检测、血液净化治疗等方面有重要用途。
吸附专一性或分子识别性能，来源于氢键、范德华力、偶极-偶极作用等多种键力的空间协调作用，如抗体-抗原、酶-底物、互补的DNA链等。
这类吸附剂又称仿生吸附剂。
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二、吸附树脂的制备技术及主要品种
吸附树脂通常是球形的微小颗粒，-。
要求具有一定的交联度，不易被溶解。
具有多孔性，具有足够的吸附面积。
成球和成孔技术。
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1、成球技术
（1）疏水性单体的悬浮聚合
疏水性单体通常不含有极性基团，例如苯乙烯和二乙烯苯（交联剂）是制备吸附树脂及许多高分子载体的重要疏水性的单体。
通过悬浮聚合可直接成球。-2mm。吸附树脂通常在溶剂或水中使用，为使其在溶液中不被溶解，需向其中加入交联剂使之产生适度的交联。
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聚苯乙烯在悬浮聚合过程中，以二乙烯苯为交联剂。交联度的大小及交联的均匀性，影响交联聚苯乙烯的强度和溶胀度等性能。
在均匀交联的情况下，交联度越高，溶胀度越小，强度越大。
最普通的吸附树脂是由苯乙烯和二乙烯苯经悬浮聚合制得，比表面积在600m2/g左右，是一种性能良好的非极性吸附树脂。
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（2）含极性基团的取代烯烃单体的悬浮聚合
含极性基团的烯烃单体如丙烯酸甲酯、***丙烯酸甲酯、丙烯***、醋酸乙烯酯、丙烯酰***等可以用悬浮聚合技术合成球形材料。
通常在水相中加入食盐或加入非极性溶剂，增大与水相之间极性的差异，减少单体在水中的溶解度，从而尽量避免单体在水相或在两相界面上的非成球聚合。
交联剂二乙烯苯、***丙烯酸甘油酯、N,N-亚***双丙烯酰***等。
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丙烯酰***极性较强的单体，必须采用反相悬浮聚合技术制备聚合物微球。通常以N,N-亚***丙烯酰***为交联剂，以非离子表面活性剂为分散剂，使丙烯酰***的饱和水溶液的液珠悬浮在有机相中进行聚合，可以得到规整性很好、表面光滑的交联聚丙烯酰***球粒。
液体石蜡是一种理想的反相悬浮聚合有机相。
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（3）水溶性单体的悬浮缩聚反应
利用缩聚反应制备吸附树脂所用的单体多为水溶性的，故反相悬浮缩聚反应进行成球聚合。反应相为水相，介质相为密度较大、粘度较高、化学惰性的有机液体，如***苯、液体石蜡、变压器油、邻苯二甲酸二乙酯、四***化碳等。
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（4）线性高分子的悬浮交联成球反应