关于离子交换树脂的介绍

核心提示离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,

离子交换树脂可以根据其基体的种类分为苯乙烯系树脂和丙烯酸系树脂。树脂中化学活性基团的种类决定了树脂的主要性质和类别。首先区分为阳离子树脂和阴离子树脂两大类,它们可分别与溶液中的阳离子和阴离子进行离子交换。阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类,阴离子树脂又分为强碱性和弱碱性两类 (或再分出中强酸和中强碱性类)。

强酸性阳离子树脂

这类树脂含有大量的强酸性基团,如磺酸基-SO3H,容易在溶液中离解出H+,故呈强酸性。树脂离解后,本体所含的负电基团,如SO3-,能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个 离子交换树脂

反应使树脂中的H+与溶液中的阳离子互相交换。强酸性树脂的离解能力很强,在酸性或碱性溶液中均能离解和产生离子交换作用。 树脂在使用一段时间后,要进行再生处理,即用化学药品使离子交换反应以相反方向进行,使树脂的官能基团回复原来状态,以供再次使用。如上述的阳离子树脂是用强酸进行再生处理,此时树脂放出被吸附的阳离子,再与H+结合而恢复原来的组成。

弱酸性阳离子树脂

这类树脂含弱酸性基团,如羧基-COOH,能在水中离解出H+ 而呈酸性。树脂离解后余下的负电基团,如R-COO-(R为碳氢基团),能与溶液中的其他阳离子吸附结合,从而产生阳离子交换作用。这种树脂的酸性即离解性较弱,在低pH下难以离解和进行离子交换,只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH5~14)起作用。这类树脂亦是用酸进行再生(比强酸性树脂较易再生)。

强碱性阴离子树脂

这类树脂含有强碱性基团,如季胺基(亦称四级胺基)-NR3OH(R为碳氢基团),能在水中离解出OH-而呈强碱性。这种树脂的正电基团能与溶液中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。 这种树脂的离解性很强,在不同pH下都能正常工作。它用强碱(如NaOH)进行再生。

弱碱性阴离子树脂

这类树脂含有弱碱性基团,如伯胺基(亦称一级胺基)-NH2、仲胺基(二级胺基)-NHR、或叔胺基(三级胺基)-NR2,它们在水中能离解出OH-而呈弱碱性。这种树脂的正电基团能与溶液 离子交换树脂

中的阴离子吸附结合,从而产生阴离子交换作用。这种树脂在多数情况下是将溶液中的整个其他酸分子吸附。它只能在中性或酸性条件(如pH1~9)下工作。它可用Na2CO3、NH4OH进行再生。

目前国内离子交换树脂市场常混乱,个人建议您采购国内正规品牌厂家的树脂。以下是我个人对国内离子交换树脂市场的一些见解,供您参考:

? 国内离子交换树脂自上世纪50年代发展至今,已由早期的沸石、磺化煤发展到凝胶聚苯乙烯、聚丙烯酸(包括α-甲基丙烯酸),直到大孔离子交换树脂和吸附树脂问世,在国内水处理及萃取、催化、提纯等应用领域起了重大作用。其应用范围很广,遍布国民经济各个领域。上世纪90年代前,国内离子交换树脂生产企业主要分布于江浙沪、山东、陕西、河北及辽宁地区,1985年至1998年这一时期,应该算是国内离子交换树脂行业快速发展的黄金期,从产品品种、产能及应用领域都取得了巨大的发展。原本在国内经济转型的大趋势下,它应在国民经济结构大调整中发挥重大的关键作用,然而,国内离子交换树脂生产企业的生存环境并没有想象中那么理想,自1998年以来,行业发展甚至可以形容为极其混乱,乃至尸横遍野。

? 眼下,行业发展背景正处于极其尴尬而微妙的阶段,其主要背景为:1)持续多年的恶性低价竞争 国内市场自1998年执行招投标法以来,绝大多数的用户采用了单一的最低价中标法,从而导致国内离子交换树脂生产企业之间进行了持续多年的恶性低价竞争。而与此相呼应的是化工原料成本的持续上涨(1998年原油价格为14美元/桶,2007年最高价达到147美元/桶),环保费用支出的不断增加(以前普遍采用简单废水处理装置乃至直接排放,到各省强制化工生产企业通过三废治理验收)及劳动成本的递增,众多因素的叠加,致使这个产业链的发展几近崩溃边缘,期间众多老牌生产企业相继倒闭。2)欧美西方发达国家转移化工污染源 西方国家自上世纪90年代初,就开始征收很高的环保治理税,并禁批高能耗重污染的相关行业的新建项目。而国内地方政府早年的盲目崇拜GDP的递增速度,也没有对化工危险品的市场流通进行严加管束,导致国内雨后春笋般的出现了众多中小型离子交换树脂生产企业。其实生产离子交换树脂的所有原料,在国内可以随便购买,而在西方发达国家,可能得从好几个国家进口才能购买齐所有的化工原料。而这恰恰满足了西方发达国家既能购买质优价廉的化工产品,又无须承担巨大的环保治理费用的需求。3)国际知名品牌以合资方式进入国内市场并最终达到建厂 ?从1995年8月份英国漂莱特公司与杭州争光化工集团位于浙江湖州德清的三分厂合资,到1998年初美国罗门哈斯与上海树脂厂合资,事后总结发现其过程和结果都有极高的相似之处,比如合资工厂肯定由外资企业控股(比例达到60%),比如合资最终都以双方价值取向相反而草草收场,且以外资方收购合资工厂为最终结果。从而导致国内最早的这些老牌生产企业要么元气大伤要么彻底倒闭。外资企业进驻国内市场并通过合资模式最终收购合资工厂的手段背后还有一种现象就是,一旦成功收购,外资企业就会降低其在西方发达国家的产能,甚至直接选择停产,比如漂莱特在成功收购与争光合资工厂后,就相继关停了罗马尼亚和美国费城的两个生产基地。更该引起重视的是,外资企业在合资起初阶段,也像国内离子交换树脂生产企业一样,参与国内常规水处理市场的竞标(比如锅炉软化、火电厂的锅炉补给水系统等),而成功收购后,其身影却逐渐在此类基础市场中消失了。4)离子交换树脂的应用领域发生巨大变化 国内自改革开放以来,随着与全球经济体接轨的深入,以及全球高新科技的快速发展,离子交换树脂已不再是磺化煤应用于软化水质的年代了,其除了在水工业市场应用外,还被广泛的应用于航天军工、湿法冶金、食品饮料、生物化工、电子医药、催化提纯,尤其是色谱柱中的使用更使离子交换树脂和吸附剂在未来经济发展中发挥更为关键的作用。而新兴市场的应用不是简单的产品套用,而是更多更细的应用研发工作。而研发的投入和风险需要一个良好的市场环境支撑,大量的人力、财力恰恰是目前国内离子交换树脂生产企业望尘莫及的。因持续多年的恶性低价竞争已经彻底破坏了国内市场的健康价格体系,这也是为什么国外知名品牌在完成收购合资工厂后在水工业市场中逐渐退出的根本原因。他们通过国外市场几十年的数据积累正疯狂的瓜分着国内新兴市场所给他们带来的巨大的暴利蛋糕。国内离子交换树脂生产企业却只能心有余而力不足。5)国际市场资源整合后的产业垄断链已经形成 国外知名品牌成功进入国内市场并顺利建厂后,国际市场又出现了行业内两大全球知名品牌的资源整合。2008年7月10日,陶氏化学公司宣布,将以每股78美元的现金收购罗门哈斯公司,同时陶氏化学还将承担罗门哈斯35亿美元的债务。这笔总金额达188亿美元并购罗门哈斯的买卖,陶氏要背负沉重的债务负担,公司也一度出现了财务危机,期间收购谈判甚至已成为谈判以何种赔偿方式结束收购行为。陶氏为何最终非要顶着压力收购罗门哈斯?陶氏财报显示,从2004年到2007年,曾经引以为傲的基础化学品业务板块的息税前利润不断下跌,从最初的16亿美元下挫至2007年的8.13亿美元。2008年进一步下跌到1500万美元。反而,处在产业链中下游的特殊化学品业务则具备更强的盈利能力。2008年虽然受到金融风暴的袭击,但罗门哈斯的年销售收入仍较2007年增长了8%。?陶氏在完成罗门哈斯并购的4月便创建了一个营业额达140亿美元的多元化业务部门——陶氏高新材料事业部。罗门哈斯的主营业务就是这个新成立的高新材料事业部的主要组成部分,该事业部的业务包括:电子材料、涂料、建筑材料、特殊材料、黏合剂和功能聚合物,其目标是实现每年30亿美元的额外价值增长,并通过成本协同效应每年节省13亿美元开支。合并后的新陶氏在2009年在上海陶氏中心建立水处理技术应用中心,又将陶氏水处理事业部和罗门哈斯过程化学品事业部整合成立新的业务部——陶氏化学水处理及过程解决方案业务部。合并以后的新的业务部,从产品上来说有两个世界领先的产品,一个就是离子交换树脂,另外一个就是反渗透膜FILMTECTM。这样一来不管从单一产品还是从应用研究,其领先水平将大大超过任何一个竞争对手。 国内离子交换树脂行业未来如何发展,既取决于其自身的努力,更应该获得一个健康的生存空间。行业内的生产企业应该严以自律,不再执迷不悟的参与到低价恶性竞争中去,广大用户更应该认识到,一个健康的强大的供应商才能真正的成就你自身的强大!也迫切希望相关行政管理单位及各地方政府能严格把关化学危险品的流通及小型化工生产企业的新建批复。更盼国内部分离子交换树脂生产企业能认识到本行业的发展直接关系到国内高科技行业产品在全球市场的竞争力,要尽可能的将有限的人力、物力与财力投放到产品的应用研究上去,而不是为了获取那微薄的短暂的利益,去打环保的擦边球,打产品质量的擦边球。 ? 作为一位从事离子交换树脂的销售人员,毕竟个人知识面有限,以上言论可能将存在不妥的个人观点,但句句发自肺腑,仅希望能与从事与离子交换树脂相关的专家、朋友彼此学习交流。 ? 争光树脂北京办蒋剑涛

 
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