макропористые ионообменные смолы

МАКРОПОРИСТЫЕ ИОНООБМЕННЫЕ СМОЛЫ

ионообменные смолы, представляющие собой беспорядочно упакованные агломераты полимерных частиц (сферолиты), разделенные непрерывными каналами (порами), заполненными внеш. средой (воздухом или раствором). Диаметры сферич. частиц составляют неск. мкм. Получают гл. обр. введением ионогенных групп полимераналогичными превращ. в макропористые сополимеры (матрицы). Последние синтезируют сополимеризацией виниловых мономеров с большими количествами диенов (сшивающие агенты) в присутствии порообразователя. В качестве сшивающего агента чаще всего используют дивинилбензол в количестве 10–40% от массы др. мономера, в качестве порообразователя — обычно термодинамически "плохие" растворители, в которых растворяется смесь мономеров, но не сольватируется образующийся сетчатый полимер (напр., первичные одноатомные спирты и алифатич. углеводороды с числом атомов С / 6), а также парафин, полистирол, полиметилметакрилат, изооктиловую кислоту или др. После образования сетчатого полимера "плохой" растворитель удаляют отгонкой с паром, нелетучие порообразователи — экстракцией. При применении длинноцепных сшивающих агентов (содержат большие фрагменты между винильными связями) получают макросетчатые смолы, обладающие часто более высокой проницаемостью, чем М. и. с. В негидратир. состоянии эти смолы не обладают макропористостью, но после набухания создаются растянутые сетки, имеющие большие ячейки. М. и. с. — непрозрачные (матовые) гранулы. От гелевых ионообменных смол отличаются пониж. насыпной массой и плотностью, большими скоростями обмена и величинами емкости по отношению к крупным ионам, повыш. осмотич., мех. и хим. стойкостью, более высокой сорбционной способностью в равновесии и динамике, полнотой регенерации от крупных ионов, незначительным изменением объема при изменении ионной силы раствора и ионной формы ионита (напр., H⁺-форма : Na⁺-форма), что позволяет использовать их в полярных орг. средах. Осн. характеристики пористости М. и. с.: суммарный объем пор (в см³/г), средний эффективный радиус пор, распределение пор по их радиусам, уд. поверхность (в м²/г). В производимых промышленностью М.и.с. суммарный объем пор составляет 0,2–1,0 см³/г, уд. поверхность — 30 — 200 м²/г, преимуществ. радиус пор — 5–60 нм. Применяют М.и.с. при осуществлении ионного обмена в условиях высоких скоростей потока, в неполярных и окислительно-восстановит. средах, с участием крупных ионов, как катализаторы или носители каталитич. систем, а также в тех же областях, что и гелевые ионообменные смолы (см. иониты).

^{Лит.: "Теплоэнергетика", 1976, № 9, с. 6–10; Лурье А. А., Хроматографические материалы (Справочник), М., 1978; Ионообменные материалы. Каталог НИИТЭХИМ, М., 1978; Ергожин Е. Е., Высокопроницаемые иониты, А.-А., 1979; Иониты. Каталог НИИПМ НПО "Пластмассы". Черкассы, 1980; то же, Селективные иониты, Черкассы, 1981.}

_{А. Б. Пашков}