001×7 强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂

除浓硫酸、氯磺酸外，三氧化硫和发烟硫酸也可用作磺化试剂。小分子芳环的磺化反应很容易进行，芳环引入磺酸基的位置与反应温度有关。温度越高，对位磺化产物的比例越大。但苯环的磺化是-一个可逆反应，不能得到理论产率。如以浓硫酸来磺化苯，在100℃和200℃进行反应，苯磺酸的产率分别为72%和78%。

苯乙烯-二乙烯苯共聚球体的磺化，一般是用93%的工业硫酸在70～80℃下进行的。由于共聚体为紧密的立体网状结构，其磺化又是非均相反应，即使在用溶剂(如二氯乙烷)膨胀的情况下，磺化速度也往往较慢。

[结构式]

[物化性质]淡黄色到黄棕色， 透明或半透明粒状物质，粒度为0.3～1.25mm不等。相对密度为1.2～1.3。树脂含水量为45%～50%。在水溶液中呈强酸性，能以其氢离子交换溶液中的阳离子(金属离子)，不溶于有机溶剂，不溶于一般酸、碱、盐类的水溶液。化学性质稳定，无毒，可燃。失效后可用食盐或酸再生，使之得到重新交换离子的能力。

[制备方法]

将苯乙烯和二乙烯苯混合，在引发剂的作用下于65～95℃范围内进行悬浮共聚合成珠体。其反应如下：

再将制得的珠体用浓硫酸(或氯磺酸)进行磺化处理，引入带有可交换离子的基团后，即可获得强酸性阳离子交换树脂。其反应如下：

在装有搅拌器、回流冷凝器的搪瓷反应釜中，依次加入一定量的合格共聚珠体、二氯乙烷(膨胀剂)和浓硫酸(磺化基)，在一定温度下进行磺化反应。一般原料质量配比为共聚珠体：二氯乙烷：浓硫酸为1：0.4：5。磺化反应条件为常温下投料，投料后在搅拌下以(5～6℃)/10min的升温速度升温至80℃，保温反应2h后，再以1℃/10min的升温速度升温到85℃，保温反应2h，然后以29℃/10min的升温速度升温到95℃，保温反应2h，并进行常压蒸馏，蒸出二氣乙烷，此后以(2～3℃)/10min的升温速度升温至118℃左右，继续常压蒸馏30min，最后在118～120℃减压蒸馏至无馏出物止。降温至30℃以下后逐级加酸稀释，最后用大量水清洗和用碱转成钠型后，再水洗至中性，即得到最终产品。

工艺流程如图9-1所示。

图9-1 001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂工艺流程

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文章来源：《水处理化学品手册》

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