聚丙烯酸型阴离子交换树脂的新制备方法(3)
1.1.3 离子交换树脂的分类
离子交换树脂的分类方法有很多种，其常见的分类有以下两种。
（1）根据骨架物理结构的不同分类
离子交换树脂按其骨架的物理结构不同可分为凝胶型和大孔型两大类。两者主要区别是有无物理孔。
凝胶型离子交换树脂一般是指在合成离子交换树脂或其前体的聚合过程中，聚合相除单体和引发剂外不含有不参与聚合的物质，所得的离子交换树脂在干态和溶胀态都是透明的。这类树脂表面光滑，内部没有大的毛细孔。在水中会溶胀成凝胶状，呈现大分子链的间隙孔。树脂内大分子间的间隙为2-4nm。而一般无机小分子的半径在1以下。因此小分子可自由通过离子交换树脂内大分子链的间隙。在无水状态下，大分子链紧缩，无机小分子无法通过。因此这类离子交换树脂在干燥或油类中丧失离子交换功能。
大孔型离子交换树脂是指在合成离子交换树脂或其前体的聚合过程中，聚合相除单体和引发剂外含有不参与聚合的物质、与单体互溶的所谓致孔剂。所得离子交换树脂内存在海绵状的多孔结构。其外观不透明，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，在非水体系中起离子交换与吸附作用。大孔型离子交换树脂的孔径一般为几纳米至几百纳米甚至到微米级，比表面积可达到每克几百平方米，因此其吸附功能十分显著。
凝胶型和大孔型离子交换树脂在目前都广泛应用。凝胶型离子交换树脂的优点是体积交换容量大、生产工艺简单，成本低。缺点是耐渗透强度差、抗有机污染差；大孔型离子交换树脂的优点是耐渗透强度高、抗有机污染、可交换分子量较大的离子。缺点是体积交换容量小、生产工艺复杂，成本高，再生费用高。在实际应用中，要根据不同的用途和要求来选择。
（2）根据所带交换离子的活性功能基的不同
根据离子交换树脂上功能基团性质的不同，离子交换树脂可大体上分成两大类：一类是可与溶液中的阳离子进行交换反应的称为阳离子交换树脂；另一类是可与溶液中的阴离子进行交换反应的称阴离子交换树脂。和低分子酸、碱一样, 按功能基上酸或碱的强弱程度分为强酸阳离子交换树脂、弱酸阳离子交换树脂、强碱阴离子交换树脂、弱碱阴离子交换树脂。
a) 强酸性阳离子树脂
强酸性阳离子树脂含有大量如磺酸基（—SO3H）类的强酸性基团，容易在溶液中离解出H+，因此呈现出强酸性。树脂在离解后，溶液中的其他阳离子被本体含的负电基团所吸附。这两个反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强，在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。树脂在使用一段时间后，需要进行再生处理，就是将树脂的官能团恢复成原有的状态以便重复使用。
b) 弱酸性阳离子树脂
弱酸性阳离子树脂含如羧基－COOH等弱酸性基团，它能在水中离解出H+而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团，如R-COO－(R为碳氢基团)，能与溶液中的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以进行离解和离子交换，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，且比强酸性树脂更容易再生。
c) 强碱性阴离子树脂
强碱性阴离子树脂含有如季胺基类强碱性基团，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，从而产生阴离子交换作用。其离解性很强，在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。
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