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影响超高交联吸附树脂性能的关键因素是它的孔结构、孔径、孔容及孔比表面积等 ,正是由于吸附树脂的孔结构可以根据具体需要在制备过程中通过控制反应条件等进行人为设计,并且它们物理化学性质稳定、渗透性好、不溶于一般的酸碱及有机溶剂,表现为不溶不熔性,力学性能好,所以近年来,超高交联吸附树脂在现代吸附技术中得以广泛应用。例如,用于气体工业,氢气或甲烷等能源气体的储存,有毒蒸汽的吸附,工业废水处理及资源化回收,天然产物的提取,做催化剂的载体。除此之外,超高交联吸附树脂还可以用做色谱柱的填充材料。总之,它已在石油,制药,医学,环保等多种部门和领域内得以广泛应用,如今应用最多的就是对工业废水中重金属离子、酚类和苯胺类等其他有机毒物的净化,其发展速度及应用范围已超过了传统的沸石、活性炭、分子筛等吸附材料。因此,近年以来,超高交联吸附树脂无论是其合成还是其应用都引起了相关科学工作者的极大兴趣。2100433B
超高交联树脂外观形态表现为多孔性海绵状立体结构,部分超高交联树脂因为其合成原料结构性质方面差异会呈现乳白、砖红、棕褐、紫黑等多种颜色;整个颗粒都有表面活性,在化学结构上,或者不带任何功能基团,或者含有不同极性的基团,因此根据其极性将之划分为非极性树脂、中极性树脂和强极性树脂。非极性树脂如美国Rohmhass公司的Amberlite XAD-1、XAD-2、XAD-3、XAD-4,国内南开大学研制和生产的D14、D16、D3520等,它们适宜从极性溶剂中通过范德华力吸附具有疏水性的物质;中极性树脂中一般含有类似酯基的极性基团,其代表产品有如Ambeilite XAD-6、XAD-7、XAD-8和南开大学的AB-8等,它们是通过范德华作用力、氢键作用来从水中吸附物质的;强极性树脂通常含有氨基、吡啶基等极性较强的基团,如脲醛树脂,它们主要是通过氢键作用以及偶极-偶极相互作用来吸附物质的。
离子交换树脂本身就属吸附技术范畴,所谓吸附树脂不存再吸附气体的说法,在离子交换树脂正常工作时,是不能有空气存再
大孔吸附树脂按其极性大小和所选用的单体分子结构不同,可分为非极性、中极性和极性三类。 饶品昌等用大孔树脂D1300,通过正交试验探讨了右归煎液的精制工艺,结果影响精制的主要因素为右归煎液浓度、流速和径...
D101 AB-8 是国产的基本代表,进口有HP-20 XAD-4 XAD-16。大孔吸附树脂是一类不含...
大孔吸附树脂对葛根总黄酮的吸附研究
目的 :研究不同大孔树脂对葛根黄酮的吸附及解吸性能 ,为分离纯化葛根总黄酮提供选择树脂的依据。方法 :以葛根总黄酮和葛根素为指标 ,考察不同大孔树脂对葛根总黄酮的比吸附量和解吸率。结果 :对葛根总黄酮的比吸附量超过 10 0mg/ g的树脂有S - 8、AB - 8、HPD10 0和HP - 2 0 ,而解吸率超过 95 %的有AB - 8、D10 1和HP 2 0。结论 :不同树脂对葛根总黄酮的吸附及解吸有很大差异 ,综合比吸附量及解吸率结果 ,AB 8和HP 2 0为分离纯化葛根总黄酮的最佳吸附剂
大孔吸附树脂对葛根总黄酮吸附性能的研究
测定分析了AB-8等6种不同极性大孔吸附树脂对葛根总黄酮的吸附特性。静态实验结果表明,树脂的极性和空间结构是影响吸附效果的重要因素。AB-8树脂孔径适当,比表面积较高,葛根黄酮吸附量达74.3 mg/g。进行了静态吸附动力学的研究,并获得总黄酮吸附量与吸附时间之间的定量关系。动态吸附研究表明,在温度为20℃时,以吸附流速4 mL/min和洗脱流速3 mL/min较合适。而重复使用约10次以后,该树脂应进行再生。
超高交联树脂 是一种交联度很高,内部结构复杂,具有多孔网状结构的聚合物吸附剂。超高交联聚苯乙稀树脂的合成方法主要有线性聚苯乙稀的悬挂双键后交联法、凝胶型低交联苯乙稀二乙稀苯共聚物的后交联、大孔型低交联苯乙稀二乙稀苯共聚物后交联、大孔型低交联苯乙稀、二乙稀苯与极性单体的共聚物的后交联、大孔型苯乙稀二乙稀苯共聚物在添加极性芳香族物质时的后交联。而2011年工业化大量生产的超高交联树脂主要的合成方法为:高交联聚苯乙稀悬挂双键后交联法和氯甲基化低交联聚苯乙稀树脂的后交联反应。 2100433B
交联是为了改善形态稳定性、耐蠕变性及环境应力开裂性。通过交联,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的结晶度下降,被掩盖的韧性复又表现出来。交联可分为化学交联和辐射交联。化学交联是在超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)中加入适当的交联剂后,在熔融过程中发生交联。辐射交联是采用电子射线或γ射线直接对超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)制品进行照射使分子发生交联。超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的化学交联又分为过氧化物交联和偶联剂交联。
过氧化物交联工艺分为混炼、成型和交联三步。混炼时将超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)与过氧化物熔融共混,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)在过氧化物作用下产生自由基,自由基偶合而产生交联。这一步要保证温度不要太高,以免树脂完全交联。经过混炼后得到交联度很低的可继续交联型超高分子量聚乙烯(UHMW-PE),在比混炼更高的温度下成型为制件,再进行交联处理。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)经过氧化物交联后在结构上与热塑性塑料、热固性塑料和硫化橡胶都不同,它有体型结构却不是完全交联,因此在性能上兼有三者的特点,即同时具有热可塑性和优良的硬度、韧性以及耐应力开裂等性能。
国外曾报道用2,5-二甲基-2,5双过氧化叔丁基己炔-3作交联剂,但国内很难找到。清华大学用廉价易得的过氧化二异丙苯(DCP)作为交联剂进行了研究,结果发现:DCP用量小于1%时,可使冲击强度比纯超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)提高15%~20%,特别是DCP用量为0.25%时,冲击强度可提高48%。随DCP用量的增加,热变形温度提高,可用于水暖系统的耐热管道。
超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)主要使用两种硅烷偶联剂:乙烯基硅氧烷和烯丙基硅氧烷,常用的有乙烯基三甲氧基硅烷和乙烯基三乙氧基硅烷。偶联剂一般要靠过氧化物引发,常用的是DCP,催化剂一般采用有机锡衍生物。
硅烷交联超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的成型过程首先是使过氧化物受热分解为化学活性很高的游离基,这些游离基夺取聚合物分子中的氢原子使聚合物主链变为活性游离基,然后与硅烷产生接枝反应,接枝后的超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)在水及硅醇缩合催化剂的作用下发生水解缩合,形成交联键即得硅烷交联超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)。
在一定剂量电子射线或γ射线作用下,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)分子结构中的一部分主链或侧链可能被射线切断,产生一定数量的游离基,这些游离基彼此结合形成交联链,使超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的线型分子结构转变为网状大分子结构。经一定剂量辐照后,超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的蠕变性、浸油性和硬度等物理性能得到一定程度的改善。
用γ射线对人造超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)关节进行辐射,在消毒的同时使其发生交联,可增强人造关节的硬度和亲水性,并且使耐蠕变性得以提高,从而延长其使用寿命。
有研究表明,将辐照与PTFE接枝相结合,也可改善超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)的磨损和蠕变行为。这种材料具有组织容忍性,适于体内移植。
辐射交联配方设计:
辐射交联是指在高辐射能量作用下,于常温常压下,高分子结构发生变化,产生自由基,进而在大分子链之间形成化学键的过程。 与化学交联相比,辐射交联不用交联剂,可以不引入其他物质;可在室温中常压下进行,因而塑料制品不发生变形。
1、辐射交联反应基理 辐射交联通常为自由基链式反应。
2、增敏剂 增敏剂又称增感剂,其作用可使交联反应中的非链式反应转变为链式反应,增大交联反应的比例,从而降低降解反应的比例,提高反应的G值,并可适当降低交联剂的用量。
3、敏化剂 敏化剂的作用是加速辐射交联反应,其工作原理为进行能量传递,以有效地利用辐射能,从而降低辐射剂量,达到节能目的。敏化剂本身一般不参加反应,或参加反应而不成为交联网路的组成部分。