两性树脂吸附低浓度游离酸

3 应用效果
S IS、SB S 复 合 型 粘 合 剂, 应 用 于 SB S 鞋 底 EVA , 尼龙织物, 纸塑复合以及聚烯烃塑料的粘合 都有令人满意的效果。
4 结论
(1) 用 S IS 和 SB S 混合制备的粘胶剂具有良好 的综合性能。 (2) 采用高度氢化松香和萜烯树脂作为增粘树 脂, 在改善粘胶剂的粘接强度及耐老化方面有较好 的效果。 (3) 该粘合剂应用广泛, 对非极性难粘材料有 良好的粘接效果。 参考文献:
- log (1- F ) = k t
(3)
式中: F = Α(t) Α(平) , Α(t)、Α(平) 分别为吸附时间 t 和吸
附平衡时的吸附分率。 从实验结果可看出, - log (1
- F ) 对 t 的关系为直线 (图 3) , 其相关系数为 0. 995
以上, 说明游离酸在两性离子交换树脂大分子场力
各浓度下 t Α(t) 与 t 的关系见图 2, 从图可看出, 相互吸附引力越大, 使离子运动速度降低。
测量数据满足方程:
2. 2 温度对吸附速率的影响
t Α(t) = M AR ·V k+ t Α(平)
(2) 在不同温度下, 求出吸附分率- 时间 t 的曲线
式中 t 是吸附时间, Α(t) 是吸附 t 时间的吸附分 率, Α(平) 是吸附平衡时的吸附分率, k 是吸附过程的 表观速率常数,M AR 为吸附剂活性基团的分子量, V 为吸附体系的体积。从实验结果知道, 两性树脂对低 浓度硝酸吸附时, 表观吸附速率常数随浓度增大而 降低, 这可能是由于溶液越浓, 溶液中所含的离子数 目越多, 离子之间的距离缩小, H + 与 NO 3- 之间的
W A N G S hao2m in
(W uzhou In stitu te of L igh t Indu stry, W uzhou 543002, Ch ina)
Abstract: A new typ e of com po site b ind ing agen t w a s syn thet ized u sing SB S, S IS a s raw m a teria l, the tack ifying resin and an t i2ag ing agen t a s add it ives. Keywords: SB S; S IS; tack ifying resin; b ind ing agen t
表 1 各类酸的吸附动力学参数
酸类型及浓度 m o l·L - 1
293. 2 K
k×102 L ·m in- 1
298. 2 K
303. 2 K
308. 2 K
△E kJ ·m o l- 1
两性树脂
HC l 6. 001×10- 3 HNO 3 6. 000×10- 3
1. 7691 2. 3062
两性离子交换树脂在一定条件下能形成内盐键 及内盐型两性离子交换树脂, 对电解质产生吸着作 用[1]。在食品、药物、生物制品提纯过程中, 待提纯物 质的溶液不一定是中性的, 若按传统生产工艺, 采用 酸碱中和法, 会增加待提纯物质的电解质的含量。利 用两性树脂既可吸着游离酸又可吸着游离碱的特殊 性能, 应用于食品、药物、生物制品的提纯, 可避免中 和反应时带入电解质的缺点[2]; 但要实现工业化生 产, 还需要深入探索影响吸附过程的有关因素。两性 树脂与吸附物质的固2液界面吸附体系的性质 (溶液 浓度、温度等) 往往制约其吸附性能。 本文利用电导 实验技术, 跟踪观察两性离子交换树脂在各种条件 下吸附游离酸的行为, 为优化生产工艺, 选择最佳设 计方案提供理论依据。
1. 9670 2. 4405
2. 1092 2. 6543
2. 4065 2. 7552
15. 40 9. 29
0. 200 g
图 2 t Α(t) 对 t 的关系
2. 3 吸附机理分析
如果游离酸是在两性树脂的功能基团场力作用
下有可能形成单层吸附, 按文献[4～ 5] 从单层吸附机
制推导吸附动力学方程:
图, 用方程 (2) 处理, 得出不同温度下吸附表观速率 常数, 根据阿累尼乌兹公式求得两性树脂对低浓度 酸的吸附表观活化能, 结果列于表 1。结果表明两性 树脂吸附不同类型游离酸的速度是不一样的, 吸附 游离 HNO 3 表观速率常数比吸附游离 HC l 速率常 数大, 吸附游离 HNO 3 过程的表观活化能比吸附游 离 HC l 过程表观活化能小。
第 29 卷 第 3 期 广 西 化 工 V o l129 N o 13 2000 年 9 月 Guangx i Chem ica l Indu stry Sep. 2000
科学实验
两性树脂吸附低浓度游离酸Ξ
陈炳稔
10
广 西 化 工 第 29 卷
种, 不改变重量和配比, 实验结果见表 1。
表 1 不同增粘树脂对粘接强度的影响
名称 萜烯树脂
剥离强度 kN ·M - 1
2. 98
高度氢 化松香 2. 92
C5 石 高度氢化松 油树脂 香萜烯树脂
2. 21
2. 96
从表 1 可以看出, 使用萜烯树脂作增粘剂时其 剥离强度最大, 成本也最高。 考虑其他综合因素, 选 定性能相当, 价格较低的混合增粘树脂配方, 高度氢 化松香和萜烯树脂, 其比例为 8∶2。 2. 2. 2 增粘树脂用量对粘接强度的影响 通常, 增粘树脂的用量对粘胶剂的粘接强度有 较大影响, 但当用量过大时, 粘接强度反而下降, 实 验结果见表 2。
(华南师范大学化学系, 广东 广州 510631)
摘 要: 利用电导实验技术, 跟踪观察两性离子交换树脂吸附低浓度游离酸的行为。 实验结果表明, 两性树
脂吸附低浓度游离酸时, 表观吸附速率常数随吸附质浓度的增大而降低, 吸附过程是遵循单分子层机制的行为。
关键词: 电导法; 两性离子交换树脂; 吸附; 游离酸 中图分类号: TQ 425. 233 文献标识码: A 文章编号: 100320840 (2000) 0320001202
R COON (CH 3) 3R ’+ HNO 3 R COO HNO 3N (CH 3) 3R ’ (1)
图 1 吸附分率 Α(t) 与时间 t 的关系
Ξ 国家自然科学基金资助项目, 第七届全国胶体与界面化学学术会议交流 收稿日期: 2000201221
2
广 西 化 工 第 29 卷
[ 1 ] 徐建波, 黄基传, 刘向红. 国产热塑橡胶 S IS 的性能与 应用[J ]. 中国胶粘剂, 1998, 7 (6) : 20224.
[ 2 ] 李子东, 李广宇, 等. SB S 系列胶粘剂的进展[J ]. 粘接, 1999, 8 (5) : 30235.
Study of Novel Therma l E la stic Com pos ite B ind ing Agen t
(上接第 2 页) the fo rm a t ion of m ono layer ad so rp t ion , the app a ren t ad so rp t ion ra te con stan t decrea ses w ith an increa se in ad so rba te concen t ra t ion. Keywords: conduct ivity m ethod; am p ho teric ion exchange resin; ad so rp t ion; free acid
1 实验方法
1. 1 材料与仪器 材料: 两性离子交换树脂是本系高分子研究室 制备[1]: (阳∶阴基团比等于 1. 04 ∶1) , 酸为分析 纯。 仪器: 8522 型恒温磁力搅拌器, DD S211A 型电 导率仪, V T 210 信号处理仪及 IBM 2PC 486 计算机 相连接组成 CA CE 测量系统, 对实验数据进行自动 采集、储存、处理。 1. 2 实验方法[3 ] 在 100 mL 烧杯中, 加入待测样品 50 mL , 置放 于恒温磁力搅拌器中的水浴器, 将电极浸入待测样 品中, 启动磁力搅拌转子, 恒定所需温度, 加入称重 的两性离子交换树脂, 开动 CA CE 测量系统, 自动
表 2 增粘树脂用量对粘接强度的影响
增粘树脂 (质量比) 0. 90 0. 95 1. 00 1. 10
粘接强度 kN ·M - 1 2. 73 2. 82 2. 92 2. 88
由上述实验结果可见, S IS 和 SB S 与增粘树脂 的比例为 1∶1 时, 效果最好。 2. 3 溶剂的选择 溶剂是溶剂型粘合剂的重要组份, 溶剂的组成 对粘胶剂的粘接强度、粘度、外观色泽以及对粘胶剂 的质量影响较大, 对溶剂的要求是溶解性要好, 挥发 速度适当, 毒性小, 价格适宜等。 单一的溶剂难以满 足上述要求, 经反复实验最后我们选择三元混合溶
采集、记录电导率的数据, 并以下式计算吸附分率: Α(t) = (G0- Gt) ·G0- 1
式中, G0 为吸附起始时的电导值, Gt 为时间 t 时的 电导值。
2 结果与讨论
2. 1 溶液浓度对吸附的影响 图 1 为 (30±0. 2) ℃恒温, 两性树脂 0. 2000 g, 硝 酸浓度分别为: a: 3. 0 0 1 0 ×1 0- 3m o l·L - 1 , b: 5. 0020 × 10- 3 m o l ·L - 1, c: 6. 0012 × 10- 3m o l · L - 1, d: 7. 0021×10- 3m o l·L - 1。 从转化率 Α(t) 2时间 t 曲线图可看出, 电导值的变化是由于两性树脂内 盐键破裂吸附 HNO 3 所致, 整个吸附过程可用如下 反应式表示:
剂, 其比例为: 甲苯2醋酸乙酯2丙酮 (2∶6∶2) (重量 比)。 2. 4 防老剂的选择 由于 S IS、SB S 中含有不饱和链段, 受到光、热、 氧等作用会发生氧化、降解和交联, 因此, 需要加入 防老剂。根据实验结果, 选择的防老剂以苯乙烯化苯 酚 (SP )、抗氧化剂 1010, 紫外线吸收剂U V 29 为宜。