年产1000吨阳离子交换树脂的生产工艺设计说明书(9)
1.5.1 离子交换树脂合成方法
强酸性离子交换树脂的合成方法有两种，一种是先合成高分子骨架然后在把功能基引入，另外一种是直接用带功能基的单体进行合成。[6]
1.5.2强酸性阳离子交换树脂的制备（方程式）
将苯乙烯和二苯乙烯先共聚，所得的共聚化合物在经过浓硫酸处理得到所需要的阳离子交换树脂。
1.5.3弱酸阳离子交换树脂的制备
2 生产方法
2.1悬浮聚合概述
聚合反应需要通过一定的聚合方法来实施，聚合方法有本体聚合、溶液聚合、悬浮聚合和乳液聚合四种。通常在制备离子交换树脂时，我们选用悬浮聚合，悬浮聚合所得到的产物细致均匀。
悬浮聚合是单体以液滴的方式在水中聚合。悬浮聚合是一种重要的饿聚合方法，一般聚苯乙烯、聚氯乙烯偏氯乙烯共聚物等都是使用这种方法合成。
悬浮聚合体系由单体、引发剂、水和分散剂组成，它是一种非均相体系。一般自由基聚合采用悬浮聚合的方法。[7、8]
2.1.1 悬浮聚合聚合的特点
悬浮聚合具有以下特点：
(1) 散热容易，体系粘度低，控温容易。
(2) 悬浮聚合产品的分子量分布以及分子量表稳定。
(3) 悬浮聚合所得到的产品，杂志含量较少
(4) 悬浮聚合操作简单，生产成本低，产品是规整的圆柱粒子。
(5) 随着聚合程度的增加，体系会出现子加速现象，所以要加入分散剂。
悬浮聚合法与其他的聚合法比较，具有如下优点：
(1) 以水为分散介质，生产成本低，不用考虑回收，相对用有机溶液作为分散介质的聚合方法来说，悬浮聚合比较安全。
(2) 悬浮聚合的体系粘度低，所以相较于本体聚合和溶液聚合，悬浮聚合的温度更容易控制，传热也能很好的控制。
(3) 与溶液聚合相比，悬浮聚合没有向溶剂的链转移反应，所以悬浮聚合所生产的产品分子量要比溶液聚合的高。
(4) 与乳液聚合相比，悬浮聚合所得到的聚合物上吸附的分散剂少，并且没有乳化剂等其它助剂的残留，因此，悬浮聚合的聚合物比乳液聚合的聚合物更加纯净。
因为以上种种优点，悬浮聚合在工业生产中占据了很大的席位，但是，悬浮聚合还是存在很多不足。在悬浮聚合时为了控制防止体系的黏度增大，需要加入分散剂，但悬浮聚合完成后，分散剂不能彻底除去，分散剂的存在会给树脂引入杂志，降低了树脂的化学性能，另外，在悬浮聚合中搅拌很重要，搅拌速度过快或者过慢，搅拌强度的大小都会影响最终产物的分子量以及分子分布[9]
2.1.2 悬浮聚合的应用
乳液聚合被广泛应用于塑料、离子交换树脂、等工业领域，而且在不断地扩大应用范围。乳液聚合在涂料工业方面的主要应用：
(1) 离子交换树脂
通过悬浮聚合得到聚合产物，如交联聚苯乙烯白球，甲基丙烯酸甲酯均聚物及共聚物等，这些聚合物作为离子交换树脂的骨架被广泛应用。
(2) 塑料
通过悬浮聚合制得聚苯乙烯，聚苯乙烯是塑料中的重要热塑性塑料。
2.2 悬浮聚合原理
悬浮聚合的机理是由两部分组成的，一个是聚合物反应机理，一个是成粒机理。
2.2.1 聚合机理
悬浮聚合多属于自由基聚合机理。自由基聚合是指由自由基引发，事链增长自由基不断增长的聚合反应。要研究聚合机理就不能不研究自由基聚合的机理。
原子、分子或者离子中存在未成对电子就能构成自由基。自由基大致分为原子自由基、分子自由基、离子自由基。
自由基的聚合机理是由四个基元反应组成的，它们分别是：
上一篇：离子液体催化下多组分反应的研究