東華大學(xué)應(yīng)用化學(xué)《功能高分子及應(yīng)用》課程作業(yè)(1)(共15頁)

1、作業(yè)(zuy)：什么(shn me)是功能高分子材料？ 答：利用高分子材料的某些特殊功能，如離子交換、吸附、滲透、粘度(zhn d)、導(dǎo)電、發(fā)光、對(duì)環(huán)境因素（光、電、磁、熱、pH值）的敏感性、催化活性等，這些結(jié)構(gòu)上差異很大的高分子材料統(tǒng)稱為功能高分子材料。什么是離子交換樹脂？它的基本特性是什么？ 答：離子交換樹脂是一類帶有可離子化基團(tuán)的三維網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物。它的兩個(gè)基本特征是：骨架或載體是交聯(lián)聚合物；聚合物上所帶的功能基可離子化。按合成方法分類，離子交換樹脂可分為縮聚型和加聚型，請(qǐng)問什么是縮聚型離子交換樹脂和加聚型離子交換樹脂？并各舉一實(shí)例。 答：縮聚型指離子交換樹脂或其前體是通過單體逐步縮合聚

2、合形成的，同時(shí)副產(chǎn)簡(jiǎn)單的小分子 如水等。例子：甲醛與苯酚或芳香胺的縮聚物 加聚型指離子交換樹脂或其前體是通過含烯基的單體與含雙烯基或多烯基的交聯(lián)劑通過自由基共聚合形成的。例子：苯乙烯與二乙烯基苯的共聚物按孔結(jié)構(gòu)分類，離子交換樹脂可分為凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂。請(qǐng)問什么是凝膠型離子交換樹脂和大孔型離子交換樹脂？該兩類離子交換樹脂的優(yōu)缺點(diǎn)各是什么？ 答：凝膠型離子交換樹脂一般是指在合成離子交換樹脂或其前體的聚合過程中，聚合相除單體和引發(fā)劑外不含有不參與聚合的其它物質(zhì)，所得的離子交換樹脂在干態(tài)和溶脹態(tài)都是透明的。在溶脹態(tài)下存在聚合物鏈間的凝膠孔，小分子可以在凝膠孔內(nèi)擴(kuò)散。 優(yōu)點(diǎn)：體積交

3、換容量大，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、成本低 缺點(diǎn)：耐滲透強(qiáng)度差、抗有機(jī)污染差 大孔型離子交換樹脂是指在合成離子交換樹脂或其前體的聚合過程中，聚合相除單體(dn t)和引發(fā)劑外還存在不參與聚合、與單體互溶的所謂致孔劑，所得的離子交換樹脂內(nèi)存在海綿狀的多孔結(jié)構(gòu)，是不透明的。 優(yōu)點(diǎn)：耐滲透強(qiáng)度高、抗有機(jī)污染(wrn)、可交換分子量較大的離子。 缺點(diǎn)：體積交換容量(rngling)小，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，成本高，再生費(fèi)用高。我國的前石油化學(xué)工業(yè)部在1977年7月1日制定了離子交換樹脂產(chǎn)品分類，命名及型號(hào)的部頒標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)離子交換樹脂功能基的性質(zhì)，將其分為七類，請(qǐng)問有哪7類，并舉例對(duì)應(yīng)的功能基。答：該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)離子交換

4、樹脂功能基的性質(zhì)，將其分為強(qiáng)酸、弱酸、強(qiáng)堿、弱堿、螯合、兩性及氧化還原七類。 離子交換樹脂是如何命名的？ 答：離子交換樹脂的全名由分類名稱、骨架（或基團(tuán)）名稱和基本名稱排列組成。其基本名稱為離子交換樹脂；凡分類中屬酸性的，在基本名稱前加“陽”字；凡分類中屬堿性的，在基本名稱前加“陰”字。如區(qū)別離子交換樹脂產(chǎn)品中，同一類中的不同品種，在全名前必須加型號(hào)。 離子交換樹脂的型號(hào)由三位阿拉伯?dāng)?shù)字組成：第一位數(shù)字代表產(chǎn)品的分類；第二位數(shù)字代表骨架結(jié)構(gòu)；第三位數(shù)字為順序號(hào)，用于區(qū)別(qbi)基團(tuán)、交聯(lián)劑的不同。 關(guān)于離子交換樹脂的產(chǎn)品的分類代號(hào)，0、1、2、3、4、5、6分別代表強(qiáng)酸性、弱酸性、強(qiáng)堿性、弱

5、堿性、螯合性、兩性(lingxng)、氧化還原。 關(guān)于離子交換樹脂骨架分類代號(hào)哦，0、1、2、3、4、5、6分別(fnbi)代表苯乙烯系、丙烯酸系、酚醛系、環(huán)氧系、乙烯吡啶系、醛系、氯乙烯系。請(qǐng)分別舉例一種苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂、丙烯酸系弱堿性陰離子交換樹脂、苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂，用化學(xué)結(jié)構(gòu)式表示。 答：苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂： 丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂： 苯乙烯系弱堿性陰離子交換樹脂：苯乙烯系離子交換樹脂是如何合成的？有何優(yōu)點(diǎn)？其反應(yīng)物料中除苯乙烯外還有二乙烯基苯、引發(fā)劑和分散劑，請(qǐng)問常用的引發(fā)劑有哪些？常用的分散劑有哪些？并說明分散劑有何作用？二乙烯基的加入，對(duì)所合

6、成得到的苯乙烯系離子交換劑共聚物珠體有何作用？ 答：苯乙烯系離子交換樹脂是苯乙烯和二乙烯基苯（DVB）在水相中進(jìn)行懸浮(xunf)共聚合得到共聚物主體，然而向共聚體中引入可離子化的基團(tuán)而合成的。 優(yōu)點(diǎn)：苯乙烯單體相對(duì)便宜，并可大量得到；共聚物具有優(yōu)良的物理強(qiáng)度，并且不易因氧化或高溫(gown)而降解；聚合物的芳香環(huán)易與許多試劑反應(yīng)引入功能基。 常用(chn yn)的分散劑有：天然高分子或其衍生物，如明膠、淀粉和甲基纖維素等。親水性合成有機(jī)高分子，如聚乙烯醇、含羥基聚合物等。難溶性無機(jī)物，如碳酸鈣，磷酸鈣，滑石粉，硅藻土，膨潤土等。 水相中的分散劑或懸浮穩(wěn)定劑有兩種作用：降低水相的表面張力，在攪

7、拌作用下單體更易分散或較小的液滴；分散劑吸附在所形成的液珠的表面起保護(hù)作用，避免液珠在彼此碰撞時(shí)合并或粘結(jié)。 二乙烯基的加入，使得所合成得到的苯乙烯系離子交換劑共聚物珠體能夠在聚合過程中獲得最佳尺寸和最大的均一性。利用苯乙烯、二乙烯基苯為主原料，請(qǐng)分別用化學(xué)反應(yīng)方程式來表述制備苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂和苯乙烯系強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的過程。 答：苯乙烯系強(qiáng)酸性陽離子要換樹脂的合成： 苯乙烯系強(qiáng)堿性陰離子交換樹脂的合成：請(qǐng)分別寫出從苯乙烯出發(fā)制備苯乙烯系弱酸性陽離子交換的化學(xué)反應(yīng)方程式、從丙烯酸甲酯和二乙烯基苯出發(fā)制備丙烯酸系弱酸性陰離子交換樹脂的化學(xué)反應(yīng)方程式？ 答：苯乙烯系弱酸性陽離子交換

8、(jiohun)樹脂的合成 丙烯酸系弱酸性陽離子交換樹脂(shzh)的合成在丙烯酸甲酯與二乙烯基苯的自由基共聚中，二乙烯基苯的竟聚率比丙烯酸甲酯的大很多，因此形成的共聚物的交聯(lián)結(jié)構(gòu)很不均勻。為了克服交聯(lián)結(jié)構(gòu)的不均勻性，常采用互貫聚合或使用第二(d r)交聯(lián)劑的方法，請(qǐng)問常用的第二交聯(lián)劑有哪些（用分子結(jié)構(gòu)式表示）？答：第二交聯(lián)劑有：雙甲基丙烯酸乙二醇（EGDH）、甲基丙烯酸烯丙基酯（AMA）、衣康酸雙烯丙基酯（DHI）和三聚異氰酸三烯丙基酯（TAIC）等。 離子交換樹脂的粒度可以用粒徑、有效粒徑和均一系數(shù)來表征，請(qǐng)問什么是有效粒徑和均一系數(shù)？答：有效粒徑：保留90%樹脂樣品（濕態(tài)）的篩孔孔徑，以

9、mm表示； 均一系數(shù)：保留40%樹脂樣品(yngpn)（濕態(tài)）的篩孔孔徑與有效粒徑的比值。離子交換樹脂的密度(md)可以用四種密度來表示，請(qǐng)問哪四種密度，其定義各是什么？答：（1）表現(xiàn)(bioxin)密度a：干態(tài)樹脂的質(zhì)量與樹脂顆粒本身的體積之比。一般用汞比重法測(cè)定。 （2）骨架密度T：干態(tài)樹脂骨架本身的密度。用比重瓶法測(cè)定。 （3）濕真密度dT：濕態(tài)樹脂的質(zhì)量與樹脂顆粒本身的體積之比。用密度計(jì)法測(cè)定。 （4）濕視密度db：濕態(tài)樹脂的質(zhì)量與樹脂本身與其間的空隙所占據(jù)的體積之比。測(cè)試方法與濕真密度的相似。什么是離子交換樹脂的交換容量？依據(jù)測(cè)定條件可得到哪些交換容量？答：離子樹脂的交換容量：離子交

10、換樹脂的交換容量是指單位質(zhì)量或單位體積樹脂在一定條件下表現(xiàn)出的可進(jìn)行的離子交換的離子基團(tuán)的量。依測(cè)定條件不同，可得到全交換容量、強(qiáng)型交換容量、強(qiáng)型交換容量和工作交換容量（模擬實(shí)際應(yīng)用條件測(cè)得的柱交換容量）等。離子交換樹脂的機(jī)械強(qiáng)度的表示方法有哪些？答：樹脂機(jī)械強(qiáng)度表示方法有耐壓強(qiáng)度、滾磨強(qiáng)度和滲磨強(qiáng)度。什么是離子交換樹脂的耐壓強(qiáng)度？答：耐壓強(qiáng)度是給一粒樹脂施加由小到大的壓力，直至破碎，能耐受的最大壓力而不破碎即為耐壓強(qiáng)度，一般取多粒樹脂的耐壓強(qiáng)度的平均值。什么是離子交換樹脂的比表面積、孔容、孔度、孔徑？它們的測(cè)試方法分別有哪些？答：比表面積S：主要指單位質(zhì)量大孔樹脂的內(nèi)表面積， (m2/g)。

11、（1-1000m2/g）常用測(cè)定方法是采用BET模型的低溫氮吸附脫附等溫線法。 孔容VP：?jiǎn)挝毁|(zhì)量樹脂的孔體積，（mL/g）。 孔度P：樹脂的孔容占樹脂總體積的百分比。 孔徑：把樹脂內(nèi)的孔穴近似看作(kn zu)圓柱形時(shí)的直徑。離子交換樹脂的孔徑分布(fnb)測(cè)定方法有哪些？答：樹脂的孔徑分布測(cè)定方法Autosorb-1的自動(dòng)氣體吸附儀法、壓汞儀法、X射線小角(xio jio)散射法、熱孔計(jì)法和反相體積排阻色譜法等。請(qǐng)闡述離子交換樹脂的作用原理，并寫出常用的離子交換反應(yīng)方程式。答：離子交換樹脂的作用原理：離子交換樹脂的功能基是可離子化的基團(tuán)，與溶液中的離子可以進(jìn)行可逆的交換，在一定的條件下樹脂

12、上的離子可以交換成另一種離子；在另一條件下，可以發(fā)生逆向交換，使樹脂是可以再生而重復(fù)使用的。 常用的離子交換反應(yīng)有下列幾種類型（R代表聚合物骨架） 中性鹽分解反應(yīng)：中和反應(yīng)： 復(fù)分解反應(yīng)：離子交換樹脂的主要應(yīng)用有哪些？答：水處理（軟化、脫鹽和廢水處理）、食品工業(yè)、催化劑、制藥工業(yè)、稀土元素分離、濕法冶金、碘的提取精制、金屬離子痕量分析、化學(xué)品純化等。請(qǐng)論述強(qiáng)酸性H-Na離子交換軟化和脫堿系統(tǒng)的作用原理，并寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。答：原理：含鹽原水經(jīng)過H型強(qiáng)酸性(sun xn)離子交換樹脂時(shí)：使用(shyng)離子交換樹脂作為酸堿催化劑有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？答：優(yōu)點(diǎn)(yudin)： 避免了無機(jī)強(qiáng)酸、強(qiáng)堿對(duì)設(shè)

13、備的腐蝕； 催化反應(yīng)完成后，通過簡(jiǎn)單的過濾即可將樹脂與產(chǎn)物分離，避免了麻煩的從產(chǎn)物中除去無機(jī)酸、堿的過程； 避免廢酸堿對(duì)環(huán)境的污染； H型強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為催化劑時(shí)，避免了使用濃硫酸時(shí)的強(qiáng)氧化性、脫水性和磺化性引起的不必要的副反應(yīng)；由于離子交換樹脂的高分子效應(yīng)，通過調(diào)整樹脂的結(jié)構(gòu)，有時(shí)樹脂催化的選擇性和產(chǎn)率會(huì)更高。 缺點(diǎn)：樹脂的熱穩(wěn)定性較低，限制了其高溫下的應(yīng)用；價(jià)格較昂貴，一次性投資較大。什么是吸附樹脂？按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為哪幾類？答：吸附樹脂是指一類多孔性的、高度交聯(lián)的高分子共聚物。 吸附樹脂按其化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為4類：非極性吸附樹脂、中極性吸附樹脂、極性吸附樹脂、強(qiáng)極性吸附樹脂。吸附樹脂

14、的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如何？答：吸附樹脂是具有多孔結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部是由無數(shù)個(gè)微球堆集、連結(jié)在一起，構(gòu)成外觀上也成球形的樹脂。吸附樹脂的合成方法有懸浮聚合和后交聯(lián)法等，后交聯(lián)中又有自身后交聯(lián)法和雙官能交聯(lián)劑后交聯(lián)法。請(qǐng)問常用的雙官能團(tuán)交聯(lián)劑有哪些？并寫出其化學(xué)結(jié)構(gòu)式。欲得到高比表面積的吸附樹脂宜采用哪種合成方法？答：常用(chn yn)的雙官能團(tuán)交聯(lián)劑：二氯甲基聯(lián)苯、二氯甲基苯、含雙酰氯的芳香族化合物等。 欲得到高比表面積的吸附樹脂(shzh)采用后交聯(lián)法。什么(shn me)是吸附樹脂的吸附等溫線？答：吸附劑的吸附量與被吸附物質(zhì)的壓力或在溶液中的濃度有關(guān)，另外還會(huì)受溫度的影響。將在恒溫下測(cè)得的吸附量與壓力或濃

15、度的關(guān)系畫成曲線，這便是吸附等溫線。吸附樹脂具有吸附選擇性，但具有一些普遍存在原則，具體有哪些？答：（1）水溶性不大的有機(jī)化合物易被吸附，且在水中的溶解度越小越易被吸附； （2）無機(jī)化合物酸、堿、鹽不能被吸附樹脂吸附； （3）在水中難溶的有機(jī)物一般易溶于有機(jī)溶劑，吸附樹脂不能從有機(jī)溶劑中吸附這些有機(jī)物，如溶于水中的苯酚可被吸附，但將苯酚溶于乙醇或丙酮中就不能被吸附，只有當(dāng)苯酚的濃度很大時(shí)，才可能有少量苯酚被吸附； （4）當(dāng)吸附樹脂與有機(jī)物能形成氫鍵時(shí)，可增加吸附量和吸附選擇性，并且還可以從非極性溶劑中進(jìn)行吸附。吸附樹脂的主要應(yīng)用有哪些？答：吸附樹脂的主要應(yīng)用有：在天然食品添加劑提取中的應(yīng)用、在

16、藥物提取純化中的應(yīng)用、在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用、在血液凈化方面的應(yīng)用。離子交換纖維與離子交換樹脂相比具有哪些優(yōu)點(diǎn)？答：與離子交換樹脂相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：由于纖維的直徑遠(yuǎn)小于離子交換樹脂的直徑（纖維直徑一般10m以下，而顆粒狀樹脂一般30m以上），纖維材料的比表面積顯著大于顆粒樹脂（纖維的比表面積約為10-25/g，普通凝膠型顆粒樹脂約為0.1/g），因此離子交換纖維的交換吸附速度要比相應(yīng)的粒狀樹脂快好幾倍，洗脫速度也顯著大于樹脂；纖維材料本身有一定的彈性，而且纖維直徑的均勻性相對(duì)于樹脂顆粒來說好很多，因此在以分離柱的形式使用時(shí)裝柱密度（流通阻力）很容易控制，流通阻力較少而且不會(huì)出現(xiàn)材料密化而引起柱堵

17、塞，甚至可以將柱倒過來；分離(fnl)系數(shù)高；由于離子交換纖維可以制成線、無紡布、各種紡織物等多種形式，因此，應(yīng)用靈活。這為工程設(shè)備結(jié)構(gòu)的合理選型創(chuàng)造(chungzo)了條件，更容易實(shí)現(xiàn)交換分離裝置的小型化及連續(xù)化。離子交換纖維的制備方法主要(zhyo)有哪三種？答：有機(jī)纖維直接功能化法、有機(jī)纖維接枝功能化法、共混物或共聚物成纖功能化法。離子交換纖維可以分為陽離子、陰離子和兩性纖維。請(qǐng)問陽離子交換纖維包括哪些類型？陰離子交換纖維、兩性離子交換纖維又包括哪些類型？答：陽離子交換纖維包括強(qiáng)酸性（磺酸型）、中強(qiáng)酸型（磷酸型）和弱酸型（羧酸型）； 陰離子交換纖維包括強(qiáng)堿型（季銨鹽型）和弱堿型（伯、仲、

18、叔氨基吡啶基、咪唑基等）； 兩性纖維主要有：弱酸弱堿型（羧酸-吡啶型、羧基-咪唑啉基）、強(qiáng)酸弱堿型（磺酸-吡啶型）。什么叫直接功能化法？哪些基體纖維可以直接功能化？并寫出基體纖維直接功能化的化學(xué)反應(yīng)方程式（例舉兩種纖維即可）。答：直接功能化法：利用有機(jī)纖維上本身存在的易反應(yīng)基團(tuán)直接或經(jīng)過簡(jiǎn)單預(yù)處理后與含離子交換功能團(tuán)的小分子進(jìn)行反應(yīng)，從而得到離子交換纖維。 有纖維素纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯腈纖維、聚氯乙烯纖維。 舉例：纖維素纖維直接功能化： 聚乙烯醇(j y x chn)纖維直接功能化：有機(jī)纖維的直接功能化是制備離子交換纖維的重要途徑之一。但這種制備方法也存在一些限制(xinzh)因素。請(qǐng)問

19、：主要有哪些限制因素？答：（1）反應(yīng)性基團(tuán)(j tun)的功能化轉(zhuǎn)化率的限制； （2）由于直接功能化反應(yīng)明顯改變（破壞）了原纖維的骨架結(jié)構(gòu)，所以隨著功能化轉(zhuǎn)化率的提高，一般會(huì)使纖維的機(jī)械力學(xué)性能明顯下降，這也是反應(yīng)性基團(tuán)功能轉(zhuǎn)化率受到限制的一個(gè)原因； （3）能用的纖維原料品種有很大的限制。什么是功能轉(zhuǎn)化率？答：功能轉(zhuǎn)化率（%）=已反應(yīng)掉的反應(yīng)性基團(tuán)的量/原有反應(yīng)性基團(tuán)的總量*100%纖維素纖維直接功能化后，水溶性增加，纖維素聚集態(tài)結(jié)構(gòu)受到不同程度破壞，為了提高纖維的物理機(jī)械性能，應(yīng)如何處理？答：加入一定量雙環(huán)氧化合物進(jìn)行交聯(lián)。什么是接枝共聚功能化法？哪些基體纖維可以進(jìn)行接枝共聚功能化？并寫出基

20、體纖維接枝共聚功能化的化學(xué)反應(yīng)方程式（請(qǐng)例舉兩種基體纖維）。答：接枝共聚功能化法是以天然或合成有機(jī)纖維為基體（骨架），通過化學(xué)與物理方法引發(fā)大分子自由基與含有離子交換基團(tuán)的烯類單體接枝共聚，或與含有反應(yīng)性基團(tuán)的烯類單體接枝共聚，然后進(jìn)一步功能化的方法。 基體纖維：纖維素纖維、聚乙烯醇纖維、聚丙烯纖維、聚乙烯纖維、滌綸、氯綸等。舉例：纖維素纖維直接化學(xué)引發(fā)接枝丙烯酸和甲基丙烯酸在接枝共聚(gngj)功能化法制備離子交換纖維中，可以采用化學(xué)引發(fā)方法，也可以采用物理引發(fā)方法引發(fā)大分子自由基。為了減少均聚物的生成，在化學(xué)引發(fā)方法中一般采用什么具體的工藝方法？在物理引發(fā)方法中又采用什么具體的工藝方法？答

21、：化學(xué)(huxu)引發(fā)：通常采用氧化還原(hun yun)引發(fā)體系。先用引發(fā)劑溶液浸漬處理纖維，一定時(shí)間后傾去浸泡液，必要時(shí)還可以用水洗去殘留引發(fā)劑，然后再加入反應(yīng)單體及有關(guān)溶劑，助溶劑進(jìn)行接枝反應(yīng)。（均聚物較少）物理引發(fā)：采用預(yù)輻照工藝進(jìn)行。預(yù)先將原纖維單獨(dú)進(jìn)行輻照，使纖維上產(chǎn)生自由基，俗稱陷阱自由基（在無氧條件下），一般的預(yù)輻照都是在空氣中進(jìn)行的，因此，陷阱自由基會(huì)與氧結(jié)合產(chǎn)生過氧化物或過氧化氫。當(dāng)含有過氧化物或過氧化氫的纖維與烯類單體一起加熱時(shí)，過氧化基團(tuán)將分解而產(chǎn)生大分子自由基而引發(fā)烯類單體接枝共聚。什么是接枝率？什么是接枝效率？答： EMBED Equation.3 * MERGEF

22、ORMAT EMBED Equation.3 * MERGEFORMAT 在接枝共聚功能化法制備離子交換纖維時(shí)，在接枝反應(yīng)體系中，一般必須加入一定量的雙官能度烯類單體作為交聯(lián)劑，為什么？答：雙官能度交聯(lián)劑的加入一方面可減小離子交換纖維的溶脹性，提高纖維的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定性，另一方面也因其凝膠化作用而有利于提高纖維的接枝率，從而提高交換量。在接枝共聚功能化法制備離子交換纖維時(shí)，為了提高接枝效率，減少均聚物的生成，可以采用哪些措施？答：措施：a 采用預(yù)輻照引發(fā)方法； b 采用二步法化學(xué)引發(fā)； c 在反應(yīng)體系(tx)中加入少量銅粉、銅絲等作為阻聚劑； d 采用氣相接枝（如丙烯酸氣體(qt)在聚丙烯表面

23、氣相接枝）； e 選擇(xunz)合適的溶劑； f 控制單體加入的濃度、接枝反應(yīng)溫度及時(shí)間。往往單體濃度過大，溫度過高或反應(yīng)時(shí)間太長(zhǎng)，雖然接枝率比較高，但有利于均聚物的生成，接枝效率下降。簡(jiǎn)述利用射線預(yù)輻照引發(fā)PP纖維接枝共聚制備強(qiáng)酸弱堿兩性離子交換纖維。答：強(qiáng)酸弱堿兩性離子交換纖維是通過射線預(yù)輻照PP纖維引發(fā)苯乙烯和乙烯基吡啶的接枝共聚，然后進(jìn)一步磺化而制得。什么是共混或共聚成纖功能化法？答：所謂成纖法就是采用帶有離子交換基團(tuán)的高聚物（或單體）與成纖高聚物（或單體）共混（或共聚），經(jīng)溶液或熔融紡絲而制得離子交換纖維?；蛘吖不煳铮ɑ蚬簿畚铮┑膯误w之一帶有可反應(yīng)的基團(tuán)，成纖后再進(jìn)一步功能化。離子

24、交換纖維與球形離子交換樹脂相比具有更高的交換反應(yīng)速度，這是什么原因？答： 交換中擴(kuò)散的推動(dòng)力是濃度梯度，對(duì)于離子交換纖維而言，內(nèi)擴(kuò)散系數(shù)D值在10-9 10-8cm2/s數(shù)量級(jí)，這與一般的離子交換樹脂的相近，但離子交換纖維趨近于交換平衡只有約50s，而樹脂趨近于交換平衡的時(shí)間在1000s以上，其主要原因是離子交換纖維的交換層厚度小，按照纖維交換動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算，纖維表面交換層厚度平均為4.6m，而纖維直徑為36m，粒內(nèi)擴(kuò)散發(fā)生相當(dāng)于厚度為4.6m的平面內(nèi)，可近似看作為一維擴(kuò)散，而球形樹脂卻不同，其半徑分布為0.1-0.5mm，且樹脂內(nèi)孔道縱橫，屬于多維擴(kuò)散，這樣，宏觀上交換反應(yīng)平衡速度低于交換纖維約一個(gè)數(shù)量級(jí)是不難理解的。 如何提高離子交換纖維的化學(xué)穩(wěn)定性？答：（1）選擇化學(xué)惰性大的基體(j t)纖維，如PE、PP等； （2）預(yù)氧化、半碳化處理的基體纖維，如半碳化粘膠纖維(zhn jio xin wi)，預(yù)氧化聚丙烯腈纖維等。 （3