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离子交换树脂应为不溶性物质。但树脂在合成过程中夹杂的聚合度较低的物质，及树脂分解生成的物质，会在工作运行时溶解出来。交联度较低和含活性基团多的树脂，溶解倾向较大。
水处理树脂的材料有很多，常用的原料为苯乙烯或丙烯酸(酯)，也有苯乙烯和交联剂二乙烯苯聚合得到，还有酚醛类、环氧类、乙烯基吡啶类、脲醛类和氯乙烯类等，不同的材料制成的树脂各不相同，各自有各自的优势，比如丙烯酸系树脂主要用于脱色方面，而苯乙烯系树脂擅长吸附芳香族物质。
离子交换树脂基质通过在称为聚合的过程中使烃链彼此交联而形成。交联使树脂聚合物具有更强，更有弹性的结构和更大的容量（按体积计）。虽然大多数IX树脂的化学组成是聚苯乙烯，但某些类型是由丙烯酸（丙烯腈或丙烯酸甲酯）制造的。然后树脂聚合物经历一种或多种化学处理以将官能团结合到位于整个基质中的离子交换位点。这些官能团赋予IX树脂其分离能力，并且从一种树脂到下一种树脂会有很大差异。
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