背景及概述
阳离子交换树脂IR120(钠型)是市面上应用最广泛的强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂,属于凝胶型均粒树脂,基体由苯乙烯与二乙烯苯共聚交联而成,功能基团为磺酸基,出厂初始形态为稳定钠型。阳离子交换树脂IR120(钠型)具备交换容量大、机械强度高、耐温耐酸碱的优势,依靠磺酸基团可高效吸附水中钙、镁、铁等金属阳离子,是水处理、食品加工、化工提纯领域通用的固相离子交换材料,也是实验室纯水制备最常用的基础树脂。
性质
阳离子交换树脂IR120(钠型)为棕黄色至金黄色透明球状颗粒,颗粒均匀圆润,无细粉碎粒,机械耐磨强度极高,不溶于水、酸、碱及各类有机溶剂,吸水后会轻微膨胀,整体体积变化可控;颗粒孔隙均匀,水流通过阻力小。阳离子交换树脂IR120(钠型)化学稳定性极强,可耐受pH1-14全酸碱度区间环境,强酸强碱条件下基体结构不会破坏。同时交换反应完全可逆,吸附饱和后,通入浓氯化钠溶液即可完成再生,恢复交换能力,可反复循环使用,使用寿命长达数年。

图1 钠型阳离子交换树脂的电解再生的性状图
合成及应用
苯乙烯与二乙烯苯悬浮聚合,制备三维交联聚苯乙烯白球基体;随后通过浓硫酸高温磺化,在苯环上接入磺酸活性基团,得到氢型阳离子树脂;最后使用高浓度氯化钠溶液淋洗,将氢型完全转化为性质更稳定的钠型成品。钠型树脂相比氢型更加温和,不易水解降解,储存与运输更安全,更适合直接投入水处理使用。参考文献[1]报道钠型阳离子交换树脂的电解再生工艺。
钠型阳离子交换树脂的电解再生用于硬水软化,去除水中钙镁离子,防止管道与设备结垢;纯水制备中搭配阴离子树脂,制备实验室一级纯水;食品行业用于蔗糖、果汁脱盐脱色;化工行业用于金属离子回收、有机溶液除杂提纯。相较于普通阳离子树脂,IR120型号交换容量更高,出水水质更稳定,再生效率优异,运行成本更低。
参考文献
[1]菅原拓男,铃木腾已.钠型阳离子交换树脂的电解再生——利用流动床及移动床操作.[J]《净水技术》.1990年第2期40-44,共5页.