离子性中间膜夹层玻璃
离子性中间膜夹层玻璃
赵西安
（中国建筑科学研究院北京100013）
一、常规的PVB 夹层玻璃
目前，玻璃幕墙夹层玻璃广泛采用的中间膜是聚乙烯醇缩丁醛，简称PVB 。PVB使用已经有多年历史，也为幕墙行业普遍熟悉。但是，这种夹胶膜最初是为汽车玻璃而开发的，所以它的性能主要是为了满足汽车玻璃的以下要求：
1．能可靠地粘结玻璃，减少碎玻璃的飞散，最大限度保护驾驶员和乘客的安全。
2．能防止石块和其他小物件击穿玻璃进入车内。
3．有一定的柔软性，防止驾驶员头部激烈撞击挡风玻璃，并防止车内人员飞出车外。
4．满足汽车的使用功能，符合光学、降噪、阻隔紫外线等要求。
由于PVB夹胶膜主要不是针对建筑幕墙开发的，所以它富于弹性，比较柔软，剪切模量小，两块玻璃间受力后会有显著的相对滑移，承载力较小，弯曲变形较大。PVB夹层玻璃可以用于一般玻璃幕墙，不适宜用于有高性能要求的玻璃幕墙。
同时，PVB夹层玻璃的外露边容易受潮开胶，PVB胶膜夹层玻璃使用时间长以后容易发黄变色，这些都是应该加以注意的。
理想的建筑幕墙用夹层玻璃中间膜应能满足以下要求：
1．对玻璃有较高的粘结能力，有较强的抗撕裂强度，能防止玻璃破碎时飞散。
2．有较强的防护能力，可以防止自然力和人力的破坏。对强风、地震、暴力、盗窃等有足够的抵抗力。
3．能承受室内人员的突然撞击，防止玻璃飞散或整体脱出，避免室内人员飞出坠落。
4．有足够的剩余承载力，玻璃破碎后再发生弯曲变形时不会整块脱落。
5．中间膜有大的剪切模量，使两块玻璃尽可能整截面受弯工作，从而提高玻璃的承载力和弯曲刚度，减小玻璃的厚度，减轻玻璃的自重。
6．无色透明，能耐受紫外线、水汽和外界气候变化影响，长时期使用不泛黄变色。
目前采用的PVB夹胶膜还不能完全满足上述要求。有必要开发更高性能的幕墙夹层玻璃专用中间膜，以适应超高层建筑幕墙、大跨度采光顶、超大尺寸夹层玻璃、全玻璃结构等对夹层玻璃的高标准要求。
二、离子性中间膜的特性
现在，能满足建筑幕墙夹层玻璃上述性能要求的夹胶膜—离子性中间膜已经由美国杜邦公司开发出来，并批量生产，商品名称为SGP 。这种夹胶膜具有许多优良的性能。
（一）具有高的强度和剪切模量，力学性能优异
SGP 的剪切模量是PVB 的50倍以上，撕裂强度比PVB 高5 倍。SGP 夹胶后，玻璃受力时两片玻璃之间的胶层基本上不会产生滑动，两片玻璃如同一片等厚度的单片玻璃整体工作。这样一来，承载力就是等厚度的PVB 夹层玻璃承载力的2倍；同时，在相等荷载、相等厚度的情况下，SGP夹层玻璃的弯曲挠度只有PVB 夹层玻璃的1 / 4（图1）。
SGP夹层玻璃整截面工作PVB夹层玻璃中间膜滑动
图1 SGP夹层玻璃承载力是PVB夹层玻璃的两倍，挠度只有PVB夹层玻璃的1 / 4
由于承载力提高，挠度减小，玻璃厚度会相应减小。有可能减少玻璃的用量约40% ，相应也减轻了幕墙的自重。不仅有利于主体结构设计，而且节材就是节能，因为生产每一标准箱浮法玻璃要消耗标准煤16Kg，耗电7.5 度。如果加上钢化、均质化处理等，耗能就更多了。
（二）具有良好的边部稳定性，可外露使用而无须封边
边部稳定性指夹层玻璃边部外露于大气条件下的耐久性。PVB夹胶不耐潮湿，水汽作用下容易开胶、分离，要求外露边缘进行封边处理。而SGP胶膜有良好的边部稳定性，对水分不敏感，在外露条件下使用也不会开胶、分离，可以开边使用，不必封边（图2）。所以SGP夹层玻璃可以很方便地用于拦板、雨棚、外挑装饰玻璃翅、玻璃遮阳板等外露边缘的构件而无须采取专门的封边措施（图3）。
图2 SGP 夹层玻璃可以不加封边就在室外使用图3 不加封边的SGP 夹层玻璃拦板
（三）玻璃破损后留有充分的剩余承载力，不会整块坠落
普通PVB夹层玻璃，尤其是钢化夹层玻璃，玻璃一旦破碎就会产生很大的弯曲变形，有整块脱落的危险（图4）。当玻璃水平安装在采光顶上时风险更大，北京香山植物园就曾发生过玻璃整块落下的意外事故。
SGP 间膜夹层玻璃整体性好，SGP夹胶膜的撕裂强度是PVB夹胶膜的5倍，即使玻璃万一破碎，SGP膜还可以粘结碎玻璃形成破坏后的一个临时结构，其弯曲变形小，还可以承受一定量的荷载而不会整片下坠。这就大大提高了玻璃的安全性（图5、图6）。
图4 PVB夹层玻璃，即使竖向安装，四边支承，图5 即使是竖向悬臂安装，SGP 夹层玻璃拦板破碎后
破碎后还是大弯曲变形，最终脱出仍保持平面，显示还保持一定的承载力
图6 SGP夹层玻璃即使破碎，也还有足够的剩余承载力
（四）无色透明，不易变色，通透性极佳
SGP 夹胶膜本身无色透亮，而且耐候性好，不容易泛黄。SGP 膜的泛黄系数小于1.5，而PVB膜的泛黄系数为6~12。因此SGP夹层玻璃能更好地满足建筑师的建筑艺术要求。
如果采用超白玻璃（低铁玻璃）、SGP中间膜夹胶，那超白夹层玻璃晶莹剔透的光学效
果将是绝对顶级的（图7）。
材料
图7 钻石表面精磨19 mm超白玻璃，SGP夹胶膜夹层装饰玻璃晶莹闪亮
三、离子性中间膜夹层玻璃的试验研究
受美国杜邦公司的委托，中国建筑科学研究院于2006~2007年期间进行了SGP 夹层玻
璃性能的研究。试验得到了SGP中间膜和PVB中间膜自身的物理力学性能以及对比了SGP夹层玻璃、等厚PVB夹层玻璃和等厚单片玻璃受力性能。
玻璃受弯试件分四边支承和两边简支两种形式（图8、图9）。
图8 四边支承玻璃试验
图9 对边简支玻璃试验
不同厚度夹层玻璃和等厚单片玻璃的对比试验表明，SGP夹层玻璃的应力和挠度与同厚度的单片玻璃基本相同；而PVB夹层玻璃由于中间层显著的滑移，应力与挠度要大得多。因而可以认为：SGP夹层玻璃作为等厚度单片玻璃整体工作；PVB夹层玻璃接近于两片单独的玻璃叠加（图10、图11）。
图10 最大主应力随荷载的变化图11 跨中挠度随荷载的变化
（方点为10mm单片玻璃；三角形为SGP 夹层玻璃；圆点为PVB夹层玻璃；夹层玻璃均为5mm+0.76+5mm）
试验还表明，SGP 夹层玻璃破碎后，挠度并没有显著加大，仍保留相当大的剩余承载力，能保证幕墙的结构安全（图12）。
进行了30天长期荷载试验，PVB夹层玻璃长期荷载下的弯曲变形显著增大，而SGP夹层玻璃如同单片玻璃一样，长期挠度增长很小（图13）。
图12 对边简支SGP夹层玻璃破碎后还有足够剩余承载力图13 荷载30天后的挠度，自左至右：单片玻璃；
PVB夹层玻璃；SGP夹层玻璃进行了温度升高条件下的受力性能试验，温度在50摄氏度以下时，SGP夹层玻璃的承载力不降低；而PVB夹层玻璃50摄氏度时的承载力仅为20摄氏度时的60%。
试验实测，在温度为20摄氏度时，PVB夹胶膜的剪切模量G=0.84 N/mm2；而SGP夹胶膜的剪切模量G则高达42.7 N/mm2。
四、离子性中间膜夹层玻璃的力学性能
叠合在一起的几片玻璃的工作性能取决于中间层（夹胶膜）的力学性能。
如果夹胶膜的剪切模量G和撕裂强度f 很小，夹层玻璃受弯时中间层就产生很大的滑移，玻璃之间就在相对滑动，夹胶膜实际上没有起将玻璃连为整体的作用。这几片玻璃看似叠合在一起，实际上还是各自单独工作。承载力仅仅是各片玻璃单独承载力之和。
反之，如果夹胶膜的剪切模量G和撕裂强度f很高，夹层玻璃受弯时夹胶膜滑移量极小，这时候几片玻璃就能够共同工作，好象是一片单片玻璃一样。
理论上，当夹胶膜的力学性能等同于玻璃时，夹层玻璃就变成了单片玻璃。在工程上，当夹胶层的剪切模量G大于20 N/mm2时，就可以认为夹层玻璃在整体状态下工作。SGP离子性中间层的G达到42.7N/mm2，已经满足了这个条件；而PVB夹胶膜的G值仅为0.84N/mm2，与上述条件相差悬殊。它们两者受弯时的截面应力状态是完全不同的（图14）。
正是两者的受力状态不同，在相同厚度下两者的承载力和变形有很大的差别（图15、图16）。
因此，采用SGP夹层玻璃将使得玻璃的厚度减小，更有利于合理地进行幕墙玻璃的选用，取得更大的经济技术效益（图17、图18）。
PVB SGP
图14 受弯时PVB夹层玻璃和SGP夹层玻璃截面应力的分布
PVB SGP
图15 相同厚度时夹层玻璃承载力的比较
PVB SGP
图16 相同荷载作用到相同厚度夹层玻璃时挠度的比较
PVB SGP PVB SGP
图17 承载力相等时玻璃的厚度图18 相同外力下挠度相等时玻璃的厚度
五、PVB中间膜在超大尺寸玻璃中的应用
目前，国外生产的热弯钢化夹层玻璃最大长度为6m。我国于2010年成功生产了世界上第一块超大尺寸玻璃：12.8mX2.6m热弯钢化超白夹层，15mm+2.28 SGP+15mm（图19）。接着，
生产了12块12.6mX2.6m 超大尺寸热弯钢化夹层玻璃，12mm+1.58 SGP+12mm+1.58 SGP+12mm，用于上海苹果店（图20）。正是SGP离子性中间膜的应用使得超大玻璃制造成为可能。
图19 世界第一块12.8 m 超大尺寸热弯钢化夹层玻璃图20 上海苹果店12 块12.6mx2.6m 超大夹层玻璃现在，13.8mX3.6m 热弯钢化SGP夹层玻璃已经生产出来（图21），为香港苹果店和美国苹果店分别制造的15m和18m 热弯钢化SGP夹层玻璃也正在生产中。
图21 13.8mX3.6m，15mm+2.28 SGP+15mm 超大热弯玻璃图22 上海苹果店玻璃梁和玻璃柱的五夹层玻璃超大尺寸SGP夹层玻璃主要用于苹果店这样的全玻璃结构，与大玻璃配套的是超长多重夹胶玻璃梁和玻璃柱。图22为上海苹果店12m长SGP五夹层玻璃柱。现在更长的SGP多重夹胶玻璃已经制造成功（图23、图24）。
图23 15m 长五夹胶超白玻璃柱图24 为香港苹果店生产的15m长六夹胶超白玻璃柱
六、SGP 夹层玻璃在大型公共建筑中的应用
SGP 中间层夹层玻璃已经在许多大型公共建筑中应用。图25 为上海东方艺术中心，幕墙玻璃采用两块玻璃夹一层多孔金属板（图26），只有SGP 强力粘接才能完成金属板夹胶玻璃的制造。
图25 上海东方艺术中心图26 多孔金属板夹胶玻璃SGP夹层玻璃在公共建筑中应用，提高了幕墙的安全性，减轻了玻璃的自重，而且使幕墙更为通透（图27、图28）。
图27 上海东方明珠SGP 夹层玻璃护拦板图28 意大利BOLZAN博物馆点支幕墙
七、SGP夹层玻璃在超高层建筑中的应用
超高层建筑要承受大的风力、地震力和温度变化的影响，要求玻璃面板有高的承载力和刚度，而且万一破损还要有一定的剩余承载力而不会坠落。SGP中间膜夹层玻璃可以很好地满足这些要求。
上海中心是目前在建最高的建筑，123层，632m高（图29）。共采用SGP夹层玻璃150000m2。上海中心采用双层通风幕墙，外幕墙为单夹层玻璃，配置为12mm超白+1.52 SGP+12mm超白（图30、图31）。
广州塔是我国已经建成最高的建筑，高度为600 m（图32）。全部56000m2玻璃幕墙均采用SGP双夹层中空玻璃（图33），配置为（8mm+1.52 SGP+8mm）+12A+（8mm+1.52 SGP+8mm）。三角形玻璃板块最大尺寸为1.5mX3.5m（图34）。
图29 上海中心，高度632m 图30 上海中心双层幕墙之间的热通道空间
图31 上海中心玻璃幕墙图32 广州塔，高度600m 图33 广州塔幕墙双夹层中空玻璃
图34 广州塔的楼层，落地三角形大块SGP夹层玻璃图35 深圳京基大厦顶部采用SGP夹层玻璃
深圳京基大厦是深圳目前已建成的最高建筑，高度441m，其顶部为超大共享空间，整个超高拱形大厅由SGP夹层超白玻璃覆盖（图35），非常通透。
目前国内高层建筑玻璃幕墙配置最高档的要数广州利通广场大厦，其高度为303m（图36）。63000m2的玻璃幕墙为锯齿形，别具一格（图37）。玻璃面板为超白半钢化玻璃，SGP夹胶膜，组成为（8mm+1.52 SGP+8mm）+12A+8mm 。采用这样高档的配置主要是考虑：高承载力和安全性；通透洁白；锯齿形玻璃不用封边。
图36 广州利通广场大厦，高度303米图37 利通SGP超白夹层中空锯齿形幕墙
图38 利通SGP 夹胶中空玻璃幕墙平面
图39 利通大厦极其通透的SGP 超白夹胶玻璃幕墙
八、SGP 夹层玻璃在采光顶的应用
SGP夹层玻璃不仅有高强度，而且破损后有足够的抗弯曲能力，不会整片从高空落下，所以特别适用于玻璃采光顶的水平或斜放玻璃板块。
图40 为广州塔点支三角形采光顶玻璃板，SGP`夹胶。沈阳恒隆广场6000m2的采光顶也是采用SGP夹层玻璃（图41）。
图40 广州塔的点支玻璃采光顶采用SGP夹层玻璃` 图41 沈阳恒隆广场采光顶
广州花城广场太古汇有广州规模最大的现代化购物中心，其采光顶采用了SGP夹层玻璃（图42）。
图42 广州太古汇购物中心SGP超白夹层玻璃采光顶
小结
离子性中间膜SGP在建筑幕墙夹层玻璃中应用时间不长，但它优良的性能已经在应用中显现出来。在大型公共建筑和超高层建筑玻璃幕墙中充分显示了SGP夹层玻璃高承载力、安全性、通透性等特点。而在玻璃拦板、玻璃地板、玻璃遮阳板的应用中，SGP夹层玻璃的耐冲击、安全、
无须封边的优点十分显著。超大尺寸夹层玻璃和多重夹胶玻璃制品更离不开SGP夹胶膜。
在今后SGP夹层玻璃不断扩展的应用中，我们将会看到它更广阔的发展前景。
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂基础知识
离子交换树脂的基础知识 一、离子交换树脂发展简史 离子交换剂是一类能发生离子交换的物质，分为无机离子交换剂和有机离子交换剂。有机离子交换剂又称离子交换树脂。无机离子交换剂（如沸石）早在一百多年前就已发现并应用，人类就已经会利用沙砾净水。而有机离子交换树脂是在1933年由英国人亚当斯（Hdams）和霍姆斯（Holms）首先用人工方法制造酚醛类型的阳、阴离子交换树脂。 在第二次世界大战期间，德国首先进行工业规模的生产。战后英、美、苏、日等国的发展很快。1945年美国人迪阿莱里坞（D’Alelio）发表了关于聚苯乙烯型强酸性阳离子交换树脂及聚丙烯酸型弱酸性阳离子交换树脂的制备方法。后来聚苯乙烯阴离子交换树脂、氧化还原树脂以及螯合树脂等也相继出现，在应用技术及其范围上也日益广大。到了上世纪五十年代后期，各种大孔型的树脂又相继发展起来，在生产及科学研究中，离子交换树脂起着越来越重要的作用。 解放前，我国的离子交换树脂的科研和生产完全空白，解放后，从五十年代初期开始，我国在北京、上海和天津的一些科研单位和高等学校分别开始了离子交换树脂的研究。1953年酚醛磺化树脂产生，1958年凝胶型苯乙烯树脂投入生产，1959年南开大学何炳林用苯乙烯做致孔剂合成孔径大、强度高和交换速度快的大孔型交联聚苯乙烯离子交换树脂。60年代我国生产了大孔型苯乙烯系、丙烯酸系离子交换树脂。到70年代中、后期又合成了多种吸附树脂、碳化树脂，并已先后投入生产。 经过50年的努力，我国的离子交换树脂的生产和工业应用得到了飞速
也属于功能高分子。 阳离子交换树脂是一类骨架上结合有磺酸（-SO3H）和羧酸（-COOH）等酸性功能基的聚合物。将此树脂浸渍于水中时，交换基部分可如同普通酸那样发生电离。以R表示树脂的骨架部分，阳离子交换树脂R-SO3H或R-COOH在水中的电离如下： RSO3H RSO3- + H+ RCOO-+ H+ RSO3H型的树脂易于电离，具有相当于盐酸或硫酸的强酸性，称为强酸性阳离子交换树脂。而RCOOH型的树脂类似有机酸，较难电离。具有弱酸的性质，因此称为弱酸性阳离子交换树脂。 阴离子交换树脂是一类在骨架上结合有季胺基、伯胺基、仲胺基、叔胺基的聚合物。其中以季胺基上的羟基为交换基的树脂具有强碱性，称为强碱性阴离子交换树脂。用R表示树脂中的聚合物骨架时，强碱性阴离子交换树脂在水中会发生如下的电离： R—N+（CH3）3OH-R—N+（CH3）3 + OH-- 具有伯胺、仲胺、叔胺基的阴离子交换树脂碱性较弱，称为弱碱性阴离子交换树脂。强碱性阴离子交换树脂一般以化学稳定的CL盐型出售，应用时要用N a OH溶液进行转型。 三、离子交换树脂的分类 按骨架结构不同，离子交换树脂可分为凝胶性和大孔型树脂两大类。 由苯乙烯和二乙烯苯混合物在引发剂存在下进行自由基悬浮聚合，得到具有交联网状结构的聚合体。这种聚合体一般是呈透明状态的，无孔的
SGP离子性中间膜夹层玻璃要点
SGP离子性中间膜夹层玻璃
一、常规的PVB 夹层玻璃 目前，玻璃幕墙夹层玻璃广泛采用的中间膜是聚乙烯醇缩丁醛，简称PVB 。PVB使用已经有多年历史，也为幕墙行业普遍熟悉。但是，这种夹胶膜最初是为汽车玻璃而开发的，所以它的性能主要是为了满足汽车玻璃的以下要求：1．能可靠地粘结玻璃，减少碎玻璃的飞散，最大限度保护驾驶员和乘客的安全。 2．能防止石块和其他小物件击穿玻璃进入车内。 3．有一定的柔软性，防止驾驶员头部激烈撞击挡风玻璃，并防止车内人员飞出车外。 4．满足汽车的使用功能，符合光学、降噪、阻隔紫外线等要求。 由于PVB夹胶膜主要不是针对建筑幕墙开发的，所以它富于弹性，比较柔软，剪切模量小，两块玻璃间受力后会有显著的相对滑移，承载力较小，弯曲变形较大。PVB夹层玻璃可以用于一般玻璃幕墙，不适宜用于有高性能要求的玻璃幕墙。 同时，PVB夹层玻璃的外露边容易受潮开胶，PVB胶膜夹层玻璃使用时间长以后容易发黄变色，这些都是应该加以注意的。 理想的建筑幕墙用夹层玻璃中间膜应能满足以下要求： 1．对玻璃有较高的粘结能力，有较强的抗撕裂强度，能防止玻璃破碎时飞散。 2．有较强的防护能力，可以防止自然力和人力的破坏。对强风、地震、暴力、盗窃等有足够的抵抗力。 3．能承受室内人员的突然撞击，防止玻璃飞散或整体脱出，避免室内人员飞出坠落。 4．有足够的剩余承载力，玻璃破碎后再发生弯曲变形时不会整块脱落。 5．中间膜有大的剪切模量，使两块玻璃尽可能整截面受弯工作，从而提高玻璃的承载力和弯曲刚度，减小玻璃的厚度，减轻玻璃的自重。 6．无色透明，能耐受紫外线、水汽和外界气候变化影响，长时期使用不泛黄变色。
纳滤膜的离子选择性研究
纳滤膜的离子选择性研究 2010-02-11 来源: 印染在线点击次数：555 关键字：纳滤膜荷电膜离子选择性 王薇，李国东，杜启云 纳滤(nanofiltration，简称NF)膜是一种特殊而又很有前途的分离膜品种，因能截留物质的大小约为1纳米而得名。纳滤的操作区间介于超滤和反渗透之间，通常纳滤分离需要的跨膜压差为0．5～2．0MPa，比反渗透达到同样的渗透通量所需施加的压差低0．5～3．0MPa。对溶质的电荷选择性是纳滤膜最主要的性能之一，这一特性使纳滤膜在水的软化、净化和食品、染料、药物脱盐等领域的应用越来越广泛。商品纳滤膜大多数荷负电，相关的研究较多；荷正电的纳滤膜较少，故其相关的研究也鲜见报道’、为考查荷正电膜的电荷选择特点，本文用自制的荷正电纳滤膜对不同种类的无机盐溶液进行截留实验，研究荷正电纳滤膜对阴、阳离子的选择特点，对研究纳滤膜分离机理、开发荷正电膜的适用领域具有一定意义。 1实验部分 1．1实验材料与设备 实验所用材料有：聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(PDM)/聚砜(PSF)中空纤维内压纳滤膜，实验室自制；无机盐，分析纯． 实验仪器有：电导率仪，MC226型，瑞士梅特勒一托利多仪器公司产品；纳滤膜评价仪，自制，见图1。 1．2实验步骤 1．2．1无机盐电导率一浓度的标准曲线绘制 将无机盐在110oC下干燥24h去除所含的水分和结晶水，准确称量无机盐2．000g溶于1000mL容量瓶中．分别吸取75、50、25和10mL溶液置于100mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，配制成质量浓度为1．5、1．0．0．5和0．2g/L的无机盐标准溶液。分别取标准溶液3mL置于干净的试管中，用MC226型电导率仪读取电导率值，绘制各无机盐
离子交换树脂的种类和性能
离子交换树脂的种类和性能 离子交换树脂在现代制糖工业中起着很重要的作用。世界上许多糖厂制造精糖和高级食用糖浆，多数使用离子交换树脂将糖液脱色提纯，而过去传统用骨炭的精炼糖厂亦有逐渐转向使用离子交换树脂的趋势。 离子交换技术有相当长的历史，某些天然物质如泡沸石和用煤经过磺化制得的磺化煤都可用作离子交换剂。但是，随着现代有机合成工业技术的迅速发展，研究制成了许多种性能优良的离子交换树脂，并开发了多种新的应用方法，离子交换技术迅速发展，在许多行业特别是高新科技产业和科研领域中广泛应用。近年国内外生产的树脂品种达数百种，年产量数十万吨。 在工业应用中，离子交换树脂的优点主要是处理能力大，脱色范围广，脱色容量高，能除去各种不同的离子，可以反复再生使用，工作寿命长，运行费用较低(虽然一次投入费用较大)。以离子交换树脂为基础的多种新技术，如色谱分离法、离子排斥法、电渗析法等，各具独特的功能，可以进行各种特殊的工作，是其他方法难以做到的。离子交换技术的开发和应用还在迅速发展之中。 离子交换树脂的应用，是近年国内外制糖工业的一个重点研究课题，是糖业现代化的重要标志。膜分离技术在糖业的应用也受到广泛的研究。 离子交换树脂都是用有机合成方法制成。常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，通过聚合反应生成具有三维空间立体网络结构的骨架，再在骨架上导入不同类型的化学活性基团(通常为酸性或碱性基团)而制成。 离子交换树脂不溶于水和一般溶剂。大多数制成颗粒状，也有一些制成纤维状或粉状。树脂颗粒的尺寸一般在0.3～1.2mm 范围内，大部分在0.4～0.6mm之间。它们有较高的机械强度(坚牢性)，化学性质也很稳定，在正常情况下有较长的使用寿命。 离子交换树脂中含有一种(或几种)化学活性基团，它即是交换官能团，在水溶液中能离解出某些阳离子(如H+或Na+)或阴离子(如OH－或Cl
人教课标版高中生物必修1第4章半透膜与选择透过性膜
半透膜与选择透过性膜 高中生物课本“绿色植物水分代谢”这一节中，讲到渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。典型的渗透装置必须具备两个条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。而本节内容讲的是绿色植物细胞主要通过渗透作用从外界吸收水分，当水分进入细胞时，人必须通过细胞壁和原生质层，细胞壁是全透性的，原生质层由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，因此可以看作一层选择透过性膜。这里，学生往往造成概念错误，把选择透过性膜当作半透膜。事实上，两者之间是有区别的。 渗透作用原先是一种物理和化学现象。中国中学教学百科全书中对半透膜有具体解释。化学中的半透膜是指：只允许某种混和物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜。如膀胱膜、动植物细胞的细胞膜；物理中的半透膜是指：只允许某种混和物(溶液、混和气体)中的一些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。例如动物的膀胱、动植物细胞膜；生物上的半透膜是指：只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜。如膀胱膜等。从上述概念中可以看出，半透膜是指只允许某些分子(或离子)透过而不让别的分子(或离子)透过的膜。植物生理学中通过杜南氏平衡不消耗能量使某种离子在细胞内累积的现象是用半透膜理论来解释的。由于植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有一些大分子带电化合物(如蛋白质)，这些蛋白质带负电而又不能向细胞外扩散，但它可与一些阳离子形成盐(如K+)，当这种细胞放于KCl溶液中，如果细胞内没有Cl-，则Cl-进入细胞内，同时K+也跟着进入细胞内以保持细胞内外一定的电位差，最后达平衡时细胞内的K+远远高于细胞外。细胞膜选择透性是由于膜上具有一些吸收与运输物质的载体。一般认为这种载体是蛋白质大分子，它有专门运送物质的功能，象酶一样，故称运输酶或称透过酶。因不同植物细胞膜含有不同类型透过酶，同一细胞膜上对不同物质的透过酶性质不同，数量也不同，甚至对同一种盐类的阳离子与阴离子的透过酶也不同，因而表现了细胞膜的高度选择性。细胞通过选择透性膜吸收物质时需要消耗能量，故称为主动吸收。细胞死亡时膜便失去选择透性，成为全透性。由此可见半透性膜与选择透性膜是两个明显不同的概念。
离子交换树脂分类
离子交换树脂分类 一、离子交换树脂的组成 离子交换树脂是一类带有功能基的网状结构高分子化合物，其结构由三部分组成：不溶性的三维空间网状骨架，连接在骨架上的功能基团和功能基团所带的相反电荷的可交换离子。 H)（强酸性阳离子交换树 阳离子交换树脂：骨架上结合有磺酸基(-SO 3 脂）或羧酸基(-COOH)(弱酸性阳离子交换树脂）。 阴离子交换树脂：骨架上结合有季铵基(强碱性阴离子交换树脂)，伯胺基、仲胺基、叔胺基（弱碱性阴离子交换树脂）。 二、离子交换树脂的分类 按骨架结构不同：凝胶型(干态无孔，吸水后产生微孔)和大孔型(树脂内部无论干、湿或收缩、溶胀都存在着比凝胶型树脂更大、更多的孔)。 根据所带的功能基团的特性：阳离子交换树脂（带酸性功能基，能与阳离子进行交换）、阴离子交换树脂（带碱性功能基，能与阴离子进行交换）和其它树脂。 三、离子交换树脂的命名方法 根据离子交换树脂的功能基的性质，将其分为强酸(0)、弱酸(1)、强碱(2)、弱碱(3)、螯合(4)、两性(5)和氧化还原(6)七类(各类后面的数字为其分类代号)。 离子交换树脂的骨架分为苯乙烯系(0)、丙烯酸系(1)、酚醛系(2)、环氧系(3)、乙烯吡啶系(4)、脲醛系(5)、氯乙烯系(6)七类(各类后面的数字为骨架分类代号)。
命名方法： D ¤△▼×■ D 大孔树脂在名称前加D ¤分类代号（阴、阳、酸、碱、强、弱） △骨架分类代号 ▼顺序号 ×■凝胶型树脂后加*并注明交联度 举例： 001×7强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 D001 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂 D113 大孔弱酸性丙烯酸系阴离子交换树脂
离子交换膜
离子交换膜的研究进展与工业应用 摘要:简要介绍了离子交换膜的发展背景及工业应用，主要介绍了均相离子交换膜，也是未来离子交换膜的主要研究发展方向 关键词：离子交换膜、发展背景、工业应用、均相离子交换膜 1 离子交换膜技术 1.1离子交换膜的基本概念 离子交换膜是一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因为一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。[1]离子交换膜按功能及结构的不同，可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、两性交换膜、镶嵌离子交换膜、聚电解质复合物膜五种类型。离子交换膜的构造和离子交换树脂相同，但为膜的形式。根据膜体结构(或按制造工艺)的不同，离子交换膜分为异相膜、均相膜和半均相膜三种。无论是均相膜还是非均相膜，在空气中都会失水干燥而变脆或破裂，故必须保存在水中[2]。 1.2离子交换膜的原理[3] 和粒状离子交换树脂一样，离子交换膜中的功能团在水溶液中会发生离解，产生阳(或阴)离子进入周围的溶液，致使膜带有负(或正)电荷，为保持电性中和，膜就会吸引外部溶液中的阳(或阴)离子，通过膜的离解和吸引作用全过程，使得外部溶液中的阳(或阴)离子从膜的一侧选择透过到另一侧，而不会或很少使溶液中与膜带同性电荷的离子透过。如果使用阴离子交换膜，因为膜孔骨架上的正电基构成强烈的正电场，就使得只准阴离子透过，而阳离子不会透过。同时，阳极 2-)来说，区产生的H+不能进入阴极区。对于溶液中各种不同的反电离子(OH-；S0 4 由于它们在膜中的扩散系数各不相同(例如水合离子半径不同)，以及膜中空隙筛过离子的能力不同，因此，采用离子交换膜能够进行分离，正是利用这种选择透过性。从以上膜的工作原理看，外部溶液与膜之间的离子传递，并不是真正的离子交换，而是选择渗析，这两者的工作原理差别很大。粒状离子交换树脂在使用上需要分为吸附一淋洗(解吸)一再生等步骤。而离子交换膜不需再生等步骤，可以连续作用，同时，两者在工业上的使用范围也有很大的不同，前者主要用于富集和分离相似元素，后者主要用于渗析、电渗析和作为电解过程的隔膜等。 1.3离子交换膜的发展背景 Juda[1]在1949年发明了离子交换膜，并于1950年成功地研制了第一张具有商业用途的离子交换膜，1956年首次成功地用于电渗析脱盐工艺上[4]。从此离子交换膜成为一个新的技术领域受到日本及欧美等国的充分重视。50余年来，在应用过程中对离子交换膜做了很多改进，从初期性能差的非均相发展到适合于工业生产的、性能较好的均相离子交换膜，从单一电渗析水处理用膜发展到扩散渗析用膜、离子选择透过性膜和抗污染用膜．应用方面除了通常的电渗析外，还拓展到电解、渗透蒸发、质子燃料电池及其电渗析为基础的过程集成[6]。 我国离子交换膜的研制始于20世纪60年代，当时研制的是非均相膜，主要用于苦
PVB中间膜
1、PVB中间膜 PVB中间膜特性及应用领域： PVB中间膜主要用于夹层玻璃，是在两块玻璃之间夹进一层PVB薄膜，经高压复合、加温而成的特殊玻璃。PVB夹层玻璃由于具有安全、保温、控制噪音和隔离紫外线等多项功能，广泛应用于建筑、汽车、光伏等行业。采用特殊配方生产的美邦PVB中间膜在航天、军事和高新技术工业等领域也有着广泛的应用，如用于飞机·、航天品、军事仪器、太阳能电池和太阳能接收器等。 PVB中间膜是半透明的薄膜，由聚乙烯醇缩丁醛树脂经增塑剂塑化挤压成型的一种高分子材料。外观为半透明薄膜，无杂质，表面平整，有一定的粗糙度和良好的柔软性，对无机玻璃有很好的粘结力、具有透明、耐热、耐寒、耐湿、机械强度高等特性，是当前世界上制造夹层、安全玻璃用的最佳粘合材料，同时在建筑幕墙、招罩棚、橱窗、银行柜台、监狱探视窗、炼钢炉屏幕及各种防弹玻璃等建筑领域也有广泛的应用。 PVB（聚乙烯醇缩丁醛）特性及应用: 聚乙烯醇缩丁醛（Polyvinyl butyral）简称PVB。 PVB树脂，本身含有很多的羟基，（OH）基，可以与一些热固型树脂（Thermosetting resin）产生架桥反应（Cross linking reaction）以提升耐化学药品性及涂膜硬度等性能。并具有优异涂膜高透明性（Transparent）、弹性(elastic)、韧性（Toughness）、耐强碱、耐油性及可挠性，与低温耐冲击性。由于其有特殊之化学结构，所以对玻璃、金属、陶瓷、塑料、皮革及木材等皆有很强之结合性。 1）PVB树脂 PVB中间膜主要用PVB树脂制成。PVB树脂是由聚乙烯醇和丁醛在强酸催化作用下反应得到的高分子化合物。
半透膜与选择透过性膜
半透膜与选择透过性膜 杨新而 高中生物课本“绿色植物水分代谢”这一节中，讲到渗透作用是水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。典型的渗透装置必须具备两个条件：一是具有半透膜；二是半透膜两侧的溶液具有浓度差。而本节内容讲的是绿色植物细胞主要通过渗透作用从外界吸收水分，当水分进入细胞时，人必须通过细胞壁和原生质层，细胞壁是全透性的，原生质层由于细胞膜和液泡膜是选择透过性膜，因此可以看作一层选择透过性膜。这里，学生往往造成概念错误，把选择透过性膜当作半透膜。事实上，两者之间是有区别的。 渗透作用原先是一种物理和化学现象。中国中学教学百科全书中对半透膜有具体解释。化学中的半透膜是指：只允许某种混和物中的一些物质透过，而不容许另外一些物质透过的薄膜。如膀胱膜、动植物细胞的细胞膜；物理中的半透膜是指：只允许某种混和物(溶液、混和气体)中的一些物质透过，而不允许另一些物质透过的薄膜。例如动物的膀胱、动植物细胞膜；生物上的半透膜是指：只让溶剂分子透过而不让溶质分子透过的薄膜。如膀胱膜等。从上述概念中可以看出，半透膜是指只允许某些分子(或离子)透过而不让别的分子(或离子)透过的膜。植物生理学中通过杜南氏平衡不消耗能量使某种离子在细胞内累积的现象是用半透膜理论来解释的。由于植物细胞的质膜是一个半透膜，细胞内含有一些大分子带电化合物(如蛋白质)，这些蛋白质带负电而又不能向细胞外扩散，但它可与一些阳离子形成盐(如K+)，当这种细胞放于KCl溶液中，如果细胞内没有Cl-，则Cl-进入细胞内，同时K+也跟着进入细胞内以保持细胞内外一定的电位差，最后达平衡时细胞内的K+远远高于细胞外。细胞膜选择透性是由于膜上具有一些吸收与运输物质的载体。一般认为这种载体是蛋白质大分子，它有专门运送物质的功能，象酶一样，故称运输酶或称透过酶。因不同植物细胞膜含有不同类型透过酶，同一细胞膜上对不同物质的透过酶性质不同，数量也不同，甚至对同一种盐类的阳离子与阴离子的透过酶也不同，因而表现了细胞膜的高度选择性。细胞通过选择透性膜吸收物质时需要消耗能量，故称为主动吸收。细胞死亡时膜便失去选择透性，成为全透性。由此可见半透性膜与选择透性膜是两个明显不同的概念。
离子交换树脂
离子交换树脂 为了除去水中离子态杂质,现在采用得最普遍的方法是离子交换。这种方法可以将水中离子态杂质清除得以较彻底，因而能制得很纯的水。所以，在热力发电厂锅炉用水的制备工艺中，它是一个必要的步骤。 离子交换处理，必须用一种称做离子交换剂的物质（简称交换剂）来进行。这种物质遇水时，可以将其本身所具有的某种离子和水中同符号的离子相互交换，离子交换剂的种类很多，有天然和人造、有机和无机、阳离子型和阴离子型等之分，大概情况如表所示。此外，按结构特征来分，还有大孔型和凝胶型等。 离子交换剂的分类 天然海绿砂 无机质 人造合成沸石 离子交换剂 碳质磺化煤强酸性磺酸基(-SO3H) 阳离子型 有机质弱酸性羧酸基（－COOH） 强碱性Ⅰ型｛-N(-CH3)3｝OH 离子交换树脂阴离子型Ⅱ型｛－N(CH3)2｝OH 弱碱性（－(NH3)OH、（＝NH2） OH 或 （≡NH）OH 其他－氧化还原型、有机物清除除型等 第一节离子交换剂的结构 离子交换树脂属于高分子化合物，结构比较复杂.离子交换剂的结构可以被区分为两个部分：一部分具有高分子的结构形式，称为离子交换剂的骨架；另一部分是带有可交换离子的基团（称为活性集团），它们化合在高分子骨架上.所谓“骨架”，是因为它具有庞大的空间结构，支持着整个化合物，正象动物的骨架支持着肌体一样，从化学的观点来说，它是一种不溶于水的高分子化合物，现将常用离子交换剂的结构简单介绍如下。 一、磺化煤 磺化煤是一种半化合成的离子交换剂，它利用煤质本身的空间结构作为高分子骨架，用浓硫酸处理的方法（称磺化）引入活性基团而制成。 磺化煤的活性基团，除了有由于磺化而引入的－SO3H外，还有一些煤质本身原有的基团（如－COOH和－OH）以及因硫酸氧化作用生成的羧酸（－COOH），所以它实质上是一种混合型离子交换剂。 磺化煤的价格比较便宜，是过去水处理系统中广泛应用的交换剂，但由于它有以下的缺点，所以现在大都为合成离子交换树脂所替代：
【CN109758917A】一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制备方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910124362.4 (22)申请日 2019.02.19 (66)本国优先权数据 201811088403.0 2018.09.18 CN (71)申请人 张伟 地址 256400 山东省淄博市桓台县橡树玫 瑰城8号楼1单元1203 (72)发明人 张伟 (74)专利代理机构 济南瑞宸知识产权代理有限 公司 37268 代理人 徐健 (51)Int.Cl. B01D 61/42(2006.01) B01D 67/00(2006.01) C02F 1/46(2006.01) (54)发明名称 一种一二价阳离子选择性离子交换膜的制 备方法 (57)摘要 本发明公开一种一二价阳离子选择性膜的 制备方法，属于离子选择电渗析及复合膜技术领 域，通过在阳离子交换膜的单面或双面涂敷阴离 子聚合物(及其盐类)与普通聚合物的混合物，特 别是阳离子聚合物混合物涂层的方法，在阳离子 交换膜表面形成一层亲和力大并且致密牢固的 阳离子选择层，从而实现选择性的分离一二价阳 离子的阳离子交换膜，其中所述的阴离子聚合物 是芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相 应的盐类；所述的普通聚合物是芳香族聚合物； 所述的阳离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的 阳离子聚合物及其相应的盐类；此类阳离子选择 性膜具有选择性高，寿命长， 性能稳定的特点。权利要求书2页 说明书5页CN 109758917 A 2019.05.17 C N 109758917 A
权 利 要 求 书1/2页CN 109758917 A 1.一种一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物，其中所述的阴离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相应的盐类；所述的普通聚合物是芳香族聚合物；所述的阳离子聚合物是芳香族或者是脂肪族的阳离子聚合物及其相应的盐类。 2.根据权利要求1所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，所述的芳香族或者是脂肪族的阴离子聚合物及其相应的盐类是聚乙烯亚胺及其季胺盐类、聚合吡啶类及其季胺盐类、聚酰亚胺及其季胺盐类、聚合咪唑及其季胺盐类、聚合砒咯及其季胺盐类、聚苯乙烯类的甲基三甲胺盐、聚醚砜类的甲基化三甲胺盐，聚砜类的甲基三甲胺盐及聚醚酮类甲基三甲胺盐中的一种；所述的芳香族聚合物是聚苯乙烯、聚醚、聚砜及聚氯乙烯中的一种；所述的芳香族或者是脂肪族的阳离子聚合物及其相应的盐类是磺化聚苯乙烯、磺化聚醚、磺化聚砜及磺化聚醚醚酮中的一种。 3.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，所述的阳离子聚合物是与阳离子交换膜材料相同的阳离子聚合物。 4.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上采用单面涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物。 5.根据权利要求2所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，在阳离子交换膜上采用双面混合涂敷，一面涂敷阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物，另一面涂敷阴离子聚合物；或是双面都涂覆阴离子聚合物与普通聚合物的混合物或阴离子聚合物与阳离子聚合物的混合物。 6.根据权利要求1所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是，阳离子交换膜的制备步骤为： 在容器内先加入1.5～1.8升浓硫酸，搅拌，然后向浓硫酸内滴加150g～200g聚醚醚酮，注意防止结团；反应进行1～2小时，直到聚合物全部溶解；反应温度升到70～80度，继续进行反应3～4小时，反应停止；全部聚合物溶液沉降到大量水中，水洗至中性，洗尽硫酸，然后干燥，制得磺化聚醚醚酮聚合物； 将上述磺化聚醚醚酮聚合物溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中形成25％的溶液,然后过滤；将25～30克上述聚合物溶液在玻璃板表面刮膜，然后放入烘箱在60～80度下进行干燥1～2小时，从烘箱里取出，在室温下慢慢冷却，得到磺化聚醚醚酮阳离子交换膜。 7.根据权利要求6所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是， 1)将25～30克聚醚酰亚胺与25～30克聚醚砜溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中得到25％的溶液，充分搅拌，形成均匀的混合溶液； 2)将步骤1)中的所得的溶液利用刮刀，在所述磺化聚醚醚酮阳离子交换膜表面刮涂20～30微米厚度的溶液层，然后放入烘箱中，在60～80度下面干燥，时间0.5～2小时后，温度升到110～120度，进行干燥1～2小时，然后将膜取出，室温下冷却。 8.根据权利要求6所述的一二价阳离子选择性膜的制备方法，其特征是， 1)将25～30克聚醚酰亚胺与25～30克溶解于N，N-二甲基甲酰胺溶剂中形成的磺化聚醚醚酮聚合物25％的溶液进行混合，形成均匀的混合溶液； 2
离子性中间膜夹层玻璃
离子性中间膜夹层玻璃 赵西安 （中国建筑科学研究院北京100013） 一、常规的PVB 夹层玻璃 目前，玻璃幕墙夹层玻璃广泛采用的中间膜是聚乙烯醇缩丁醛，简称PVB 。PVB使用已经有多年历史，也为幕墙行业普遍熟悉。但是，这种夹胶膜最初是为汽车玻璃而开发的，所以它的性能主要是为了满足汽车玻璃的以下要求： 1．能可靠地粘结玻璃，减少碎玻璃的飞散，最大限度保护驾驶员和乘客的安全。 2．能防止石块和其他小物件击穿玻璃进入车内。 3．有一定的柔软性，防止驾驶员头部激烈撞击挡风玻璃，并防止车内人员飞出车外。 4．满足汽车的使用功能，符合光学、降噪、阻隔紫外线等要求。 由于PVB夹胶膜主要不是针对建筑幕墙开发的，所以它富于弹性，比较柔软，剪切模量小，两块玻璃间受力后会有显著的相对滑移，承载力较小，弯曲变形较大。PVB夹层玻璃可以用于一般玻璃幕墙，不适宜用于有高性能要求的玻璃幕墙。 同时，PVB夹层玻璃的外露边容易受潮开胶，PVB胶膜夹层玻璃使用时间长以后容易发黄变色，这些都是应该加以注意的。 理想的建筑幕墙用夹层玻璃中间膜应能满足以下要求： 1．对玻璃有较高的粘结能力，有较强的抗撕裂强度，能防止玻璃破碎时飞散。 2．有较强的防护能力，可以防止自然力和人力的破坏。对强风、地震、暴力、盗窃等有足够的抵抗力。 3．能承受室内人员的突然撞击，防止玻璃飞散或整体脱出，避免室内人员飞出坠落。 4．有足够的剩余承载力，玻璃破碎后再发生弯曲变形时不会整块脱落。 5．中间膜有大的剪切模量，使两块玻璃尽可能整截面受弯工作，从而提高玻璃的承载力和弯曲刚度，减小玻璃的厚度，减轻玻璃的自重。 6．无色透明，能耐受紫外线、水汽和外界气候变化影响，长时期使用不泛黄变色。 目前采用的PVB夹胶膜还不能完全满足上述要求。有必要开发更高性能的幕墙夹层玻璃专用中间膜，以适应超高层建筑幕墙、大跨度采光顶、超大尺寸夹层玻璃、全玻璃结构等对夹层玻璃的高标准要求。 二、离子性中间膜的特性 现在，能满足建筑幕墙夹层玻璃上述性能要求的夹胶膜—离子性中间膜已经由美国杜邦公司开发出来，并批量生产，商品名称为SGP 。这种夹胶膜具有许多优良的性能。 （一）具有高的强度和剪切模量，力学性能优异 SGP 的剪切模量是PVB 的50倍以上，撕裂强度比PVB 高5 倍。SGP 夹胶后，玻璃受力时两片玻璃之间的胶层基本上不会产生滑动，两片玻璃如同一片等厚度的单片玻璃整体工作。这样一来，承载力就是等厚度的PVB 夹层玻璃承载力的2倍；同时，在相等荷载、相等厚度的情况下，SGP夹层玻璃的弯曲挠度只有PVB 夹层玻璃的1 / 4（图1）。
浅析EVA夹层玻璃中间膜实践应用及技术
2011年(第六届)中国塑料工业新华社材料新工艺新技术行业峰会 论述交流 浅析EVA夹层玻璃中间膜实践应用及技术 杨书灿 （佛山市依恩胶片科技有限公司总经理） 大家好，我很高兴也很荣幸能与在座的各位同行朋友们相聚一起，借此专委会为我们搭建的机遇平台，向各位借鉴、交流和学习。 下面我将结合佛山市依恩胶片科技有限公司就EV A夹层安全玻璃中间膜的研发、生产、实践应用以及相关信息,在近几年实践中的应用状况、相关技术要求和未来的发展前景与在座的各位同行朋友们交流探讨。 自2000年之后EV A胶膜在我国开始被应用于玻璃夹层行业。并以每年数倍递增的速度发展，应用的领域也逐步从室内装饰的写真、强化、夹丝夹胶等向户外夹层安全玻璃的升级，现已被广泛应用于户外建筑工程安全夹层玻璃、幕墙、汽车玻璃、家居门窗、隔断天窗、护栏及户外装饰等领域。 一、EV A夹层玻璃中间膜的发展状况 EV A胶片是一种热融胶型，它是乙烯-醋酸乙稀的共聚物通过科学技术配方,经过高速混炼、塑化、挤出、定型、冷却、计量收卷等工序。加工成膜后，常温下无粘性，经过玻璃夹胶设备真空热压便发生熔融粘接。经加工后的EV A胶膜具有优良的柔韧性、耐冲击性、高透光性、超强粘附性;而且,有极强耐环境应力开裂性，耐湿性、耐侯性、热密封性等特点。正是EV A所具备的这些特质，自2000年之后，EV A胶片被夹层玻璃、艺术玻璃行业追捧并迅速推广应用。EV A 胶片被开发应用的初期，由于技术配方及工艺的种种原因,主要针对一般性的建筑装饰装璜素材写真的粘合，强化夹丝夹胶等领域的玻璃深加工企业，替代了长期以来以胶水粘合带来的不良效果和弊端。据不完全统计，我国各类大中小玻璃深加工企业对EV A有需求或潜在需求的企业超过3000家。在此期间经历几年的发展，市场上对EV A的认识进一步的深化并逐渐接受。市场上的EV A产品种类开始出现了多元化的趋势：由单一的普通透明类型向透明彩色、不透明彩色、礞砂系列的扩充和延伸，这是市场催化的结果，更丰富地满足了玻璃深加工企业对EV A产品多层次化的需求。 自2008年至今是国内EV A夹层玻璃中间膜发展历程上的一个重要的里程碑。这一时期呈现一个明显的趋势： 其一：EV A产品以其简易灵活的生产工艺,优良的耐寒、耐湿、疏水性能及低成本的优势是PVB产品无法克服的缺陷。玻璃深加工行业对EV A中间膜应用领域的观念在更新在扩大，从室内的装饰装璜向户外型的升级和转变，对EV A 产品的各项性能指标提出更高更深层次的要求，从一般普通型向多功能化的高透明户外性质的产品升级。
高考化学中离子交换膜试题
高考中有关离子交换膜的电化学试题 一、交换膜的功能： 使离子选择性定向迁移（目的是平衡整个溶液的离子浓度或电荷）。 二、交换膜在中学电化学中的作用： — 1.防止副反应的发生，避免影响所制取产品的质量；防止引发不安全因素。（如在电解饱和食盐水中，利用阳离子交换膜，防止阳极产生的氯气进入阴极室与氢氧化钠反应，导致所制产品不纯；防止与阴极产生的氢气混合发生爆炸）。 2.用于物质的制备、分离、提纯等。 三、离子交换膜的类型： 常见的离子交换膜为：阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜等。 四、试题赏析： — 1.某同学按如图所示装置进行试验，A、B为常见金属，它们的硫酸盐可溶于水。当K闭合时，SO42-从右向左通过阴离子交换膜移向A极．下列分析正确的是（） A．溶液中c(A2＋)减小 B．B极的电极反应：B－2e－= B2＋ C．Y电极上有H2产生，发生还原反应 D．反应初期，X电极周围出现白色胶状沉淀，不久沉淀溶解 \2．（2014·全国大纲版理综化学卷，T9）右图是在航天用高压氢镍电池基础上发展起来的一种金属氢化物镍电池(MH－Ni电池)。下列有关说法不正确的是（） A．放电时正极反应为：NiOOH＋H2O＋e－→Ni(OH)2＋OH－ B．电池的电解液可为KOH溶液 C．充电时负极反应为：MH＋OH－→M＋H2O＋e－ D．MH是一类储氢材料，其氢密度越大，电池的能量密度越高 、 3．（2014·福建理综化学卷，T11）某原电池装置如右图所示，电池总反应为2Ag＋Cl2＝2AgCl。下列说法正确的是（） A．正极反应为AgCl＋e－＝Ag＋Cl－ B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成 C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变 D．当电路中转移mol e－时，交换膜左侧溶液中约减少mol离子 - 4.(2013·浙江高考·11)电解装置如图所示,电解槽内装有KI及淀粉溶液,中间用阴离子交换膜隔开。在一定的电压下通电,发现左侧溶液变蓝色,一段时间后,蓝色逐渐变浅。已知:3I2+6OH- =IO3-+5I-+3H2O 下列说法不正确的是() A.右侧发生的电极反应式: 2H2O+2e- = H2↑+2OH- B.电解结束时,右侧溶液中含有IO3- ， C.电解槽内发生反应的总化学方程式: KI+3H2O KIO3+3H2↑ D.如果用阳离子交换膜代替阴离子交换膜,电解槽内发生的总化学反应不变
离子交换膜与离子交换树脂比较
离子交换膜又称“离子交换树脂膜”或“离子选择透过膜”。这是因为离子交换膜与用于水处理领域的粒状离子交换膜树脂,具有基本相同的结构,而且早期的离子交换膜就是使用离子交 换树脂,通过加入粘合剂混炼拉片,然后加网热压成为膜状物的,所以,有“离子交换树脂漠”之称。但是,离子交换膜和离子交换树脂之间,除形状之差而外,还有着根本不同的作用原理:离子交换树脂是通过离子的吸附、药品溶离和再生的离子交换机能进行脱盐,但离子交换膜不是通过离子交换的机能,而是以选择透过为其主要机理,将离子作为一种选择性通过的媒介物。此外,在应用方法上也不相同,例如,离子交换树脂的使用过程包含着处理、交换、再生等步骤,而离子交换膜在应用过程中,可以连续作用,不必再生。由此看来,与其称为离子交换膜,不如称为“离子选择透过膜”更为确切。不过,根据长期的习惯,人们还是沿称“离子交换膜”。离子交换膜与离子交换树脂 离子交换膜可制成均相膜和非均相膜两类。 而离子交换树脂就属于非均相膜 ①均相膜。先用高分子材料如丁苯橡胶、纤维素衍生物、聚四氟乙烯、聚三氟氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯腈等制成膜，然后引入单体如苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等，在膜内聚合成高分子，再通过化学反应引入所需功能基。也可通过甲醛、苯酚等单体聚合制得。 ②非均相膜。用粒度为200～400目的离子交换树脂和普通成膜性高分子材料如聚苯乙烯、聚氯乙烯等充分混合后加工成膜制得。 下面给一些离子交换树脂的具体资料: 离子交换树脂分为阴阳两种类型，阳离子交换树脂又分为强酸性和弱酸性，阴离子交换树脂分为强碱性和弱碱性。 水通过阳离子交换树脂时变为酸性，再通过阴离子交换树脂变为中性后回到水族箱中，因此使用离子交换树脂时，要强酸性与强碱性、弱酸性与弱碱性配对使用，离子交换树脂依其听附对象的不同又分为H型，OH型CI型和NA型，水族箱适用NA型，（钠型）其目的是软化水质。 阳离子交换树脂的再生可用5%--10%盐酸、0.5%--5%硫酸、10%的食盐水或海水其中之一种，阴离子交换树脂的再生可用2%--10%氢氧化钠、2%--4%氨水或10%食盐水其中之一种，均浸泡24小时。离子交换树脂也是一种化学滤材 载体不同 后者属于前者，后者是前者所包含的物质之一。 如果还要细分的话还有正离子交换膜，负离子交换膜等。 水处理设备网讯：离子交换膜和球状离子交换树脂在化学结构上是相同的，所以有人称它为膜状的离子交换树脂。早期是利用粉碎的离子交换树脂加入粘合剂制成薄膜，故称为离子交换（树脂）膜。因为在膜中存在粘合剂，活性基团将会分布不均，故又称为异相（非均质）离子交换膜。随着制膜技术不断发展，近年来已经能够制备不加粘合剂的膜，因其活性基团分布能够均一，故称为均相（或均质）离子交换膜。
离子交换树脂
离子交换树脂 题目：离子交换树脂 摘要：本文就离子交换树脂的主要品种，性质，结构组成，制备工艺，历史发展，应用现状和前景等做了相关介绍。 正文： 高分子是化学里我最喜欢的一块，只是自己专业是化工，后来没有太接触高分子，可毕竟我们生活最小的部分都离不开高分子，离子交换树脂是结构高分子的一部分，与我们日常生活关系很密切，因此我选了这个题目，在完成论文的同时学会有关知识，强化自己的知识面。 在此我向大家详细的介绍一下离子交换树脂的各种问题。 一，离子交换树脂基本介绍 离子交换树脂(英文名是ion exchange resin)是带有官能团(有交换离子活性基团)、具有网状结构、不溶性的高分子化合物。通常是球形颗粒物。离子交换树脂的全名称由分类名称、骨架（或基因）名称、基本名称组成。 二，离子交换树脂的简史 离子交换树脂是最早出现的功能高分子材料，其历史可追溯到上一世纪30年代。1935英国的Adams和Holmes发表了关于酚醛树脂和苯胺甲醛树脂的离子交换性能的工作报告，开创了离子交换树脂领域，同时也开创了功能高分子领域。离子交换树脂可以使水不经过蒸馏而脱盐，既简便又节约能源。因此根据Adams和Holmes的发明，带有磺酸基和氨基的酚醛树脂很快就实现了工业化生产并在水的脱盐中得到了应用。1944年D’Alelio合成了具有优良物理和化学性能的磺化苯乙烯-二乙烯苯共聚物离子交换树脂交联聚丙烯酸树脂，奠定了现代离子交换树脂的基础。 此后，Dow化学公司的Bauman等人开发了苯乙烯系磺酸型强酸性离子交换树脂并实现了工业化；Rohm&Hass公司的Kunin等人则进一步研制了强碱性苯乙烯系阴离子交换树脂和弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。这些离子交换树脂除应用于水的脱盐精制外，还用于药物提取纯化、稀土元素的分离纯化、蔗糖及葡萄糖溶液的脱盐脱色
离子选择性电极传感器
传感器在血液电解质分析中的使用 ——浅谈离子选择性电极的特性和应用引言 水、电解质和酸碱平衡是维持人体内环境稳定的三个重要因素。在人体发生病变时，如 糖尿病酸中毒、肾功能衰竭、严重呕吐、腹泻、渗出性胸膜炎或腹膜炎等病症，都会引起电 解质浓度偏离正常范围，严重时，甚至危及生命。正常人在细胞内、外液及各种不同体液中 的钾（K）、钠（Na）、氯（Cl）、钙（Ca）、锂（Li）等电解质的含量不尽相同，现有的常规 方法尚不能测定细胞内液电解质的浓度，故常以血清的电解质数值代表细胞外液的电解质含 量，并以此作为判断和纠正电解质紊乱（electrolyte disorders）的依据。 测定电解质的方法很多，有化学法、火焰光度法、原子吸收法、离子选择性电极法等。 临床使用的电解质分析仪（electrolyte analyzer）是采用离子选择性电极（ISE）测量溶液中 离子浓度的仪器，可以快速精确地同时测定生物样品中的钾、钠、氯、钙、锂、pH值等多 项指标。这种仪器具有设备简单、操作方便、灵敏度和选择性好、成本低、快速、准确、微 量、不破坏被测试样和不用进行复杂的预处理等优点。特别是ISE可以做微量和连续自动测 定，可与血气分析仪、自动生化分析仪联合进行检测。经过多年的发展，电解质分析仪已在 临床检验中得到了广泛应用，而作为其的核心，离子选择性电极更是得到了长足发展。 一、什么是离子选择性电极 离子选择性电极是一类利用膜电势测定溶液中离子的活度或浓度的电化学传感器，当它 和含待测离子的溶液接触时，在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的 膜电势。离子选择性电极离子选择性电极也称膜电极，这类电极有一层特殊的电极膜，电极 膜对特定的离子具有选择性响应，电极膜的点位与待测离子含量之间的关系符合能斯特公 式。这类电极由于具有选择性好、平衡世间短的特点，是电位分析法用得最多的指示电极。 1.1离子选择电极的工作原理 离子选择性电极（ion selective electrode, ISE）是一种用特殊敏感膜制 成的，对溶液中特定离子具有选择性响应的电极。ISE可测量pH ，以及 Na+、K+、Cl- 、Ca2+、Mg2+、等离子的活度或浓度。离子选择性电极 通常由电极管、内参比电极、内参比溶液和敏感膜四个部分组成。 某一特定的ISE，其敏感膜材料可对某一离子特异性响应。不同类型 的敏感膜。其膜电位产生的机理可能不同。大多数膜电位的产生是基于膜 材料的离子与溶液界面的离子发生交换反应，改变两相中原有的电荷分 布，形成双电层，即两相间存在一定的电位差。离子选择性电极的电极电 位可表示为：
离子交换树脂的种类
离子交换树脂的种类 离子交换剂是指具有离子交换能力的固体物质，依其可交换离子的种类，可分为阳离子剂和阴离子剂两大类。最主要的当属合成树脂。离子交换树脂可分别按照功能、内部结构、聚合物单体种类和用途分类。其中，以功能和内部结构分类为主流方式，故此处以这两种分类方式对离子交换树脂的种类作出说明。 1按功能分类 1.1阳离子交换树脂 首先，离子交换树脂可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。而阳离子树脂又分为强酸性和弱酸性两类，阴离子树脂则可分为强碱性和弱碱性两类。人工合成的阳离子树脂的官能团是有机酸，并按照酸性的强弱，分为强酸性和弱酸性两类。强酸性的官能团是苯磺酸，弱酸性的官能团则包括有机磷酸、羟基酸和酚等。酸主要以H+的形式与其他阳离子进行交换。例如，用H+与金属离子交换会使树脂变成盐的形式。强阳离子树脂除了酸形式R-O H外，生产厂家也会以钠盐R-O Nα的形式出售，分别称为氢型和钠型强阳离子交换树脂。 强酸性阳离子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?SO3H，能吸附结合溶液中的其他阳离子。这两个反应使树脂中的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，即使用化学药品使离子交换反应向相反的方向进行，使树脂的官能基团恢复到原来的状态，以便重复利用。例如，上述的阳离子树脂一般使用强酸进行再生处理，此时树脂释放出被吸附的阳离子并与H+结合，进而恢复到原来的组成。 弱酸性阳离子树脂含有弱酸性基团，如羧基－COOH，能在水中离解出H+而呈酸性，但因其解离程度不高，因此一般仅程弱酸性，故而属于弱酸性阳离子树 －(R为碳氢链基团)，可与溶液中脂。树脂离解后余下的负电基团，如R COO 的其他阳离子吸附结合，从而产生阳离子交换作用。如上所述，此类树脂的酸性即离解性较弱，在低pH下难以离解进而进行离子交换，只能在碱性、中性或微酸性溶液中(如pH值为5~14)起作用。这类树脂也是用酸进行再生，其再生性较强阳离子交换树脂更好。 1.2阴离子交换树脂 阴离子交换树脂的官能团包括有各种胺类，强碱性的官能团是季胺；弱碱性的官能团则有伯胺、仲胺和叔胺等。季胺一般为氯盐和氢氧根型，即R-N(CH3)3Cl，R-N(CH3)3OH，其中R代表碳链骨架。