Способ получения ионитов

Способ получения ионитов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВ обработкой хлорсодержащего полиолефина азидом натрия при нагревании с последующим .взаимодействием полученного продукта с химическим реагентом, отличающийся тем, что, с целью получения карбоксильного катионита с повышенной обменной емкостью по ионам металлов .переменной валентности , в качестве химического реагента испЪльзуют малеиновьй ангидрид и обработке подвергают хлорированный полипропилен или полйвинил .хлорид.

СОIOЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (}9) (И) 16 А ф(51) С 08 F 8j46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

Н ABTOPCHQMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬЗТИЙ (21) 3534785/23-05 (22) 10. 01. 83 (46) 30.03.85. Бюл. У 12 (72) А.Г. Фипимошкин, Н.И. Воронин, Л.П. Госсен и Г.Е. Гомбоева (71) Томский -ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного

Знамени государственный университет им. В.В. Куйбышева и Институт химии нефти СО АН СССР (53) 661.183.123.2(088.8) (56) 1. Акцептованная заявка Японии

У 50-38080, опублик. 1975.

2. Выложенная заявка Японии

Р 56-122803, опублик. 1981 (прототип); (54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВ обработкой хлорсодержащего полиолефина азидом натрия при нагревании с последующим .взаимодействием полученного продукта с химическим реагентом, о т л и ч а ю щ н и с я тем, что, с целью получения карбоксильного катионита с повышенной обменной емкостью по ионам металлов, переменной валентности, в качестве химического реагента используют малеиновый ангидрид и обработке подвергают хлорированный полипропилен или поливинилхлорид. 114771

Изобретение относится к способам модификации виниловых полимеров, в частности полипропилена или поливи"..". нилхлорида для синтеза ионообменных . смол для сорбции ионов переходных металлов. Практический интерес могут представлять товарный поливинилхлорид или атактический полипропилен, получающийся в больших количествах при производстве изотактического по- 1О липропилена, и не находящий квалифицированного промышленного применения, Известен способ получения ионитов на основе отходов производства пластмасс, заключающийся в том, что смесь ,полиэтилена и поливинилхлорида на.гревают до 350 С, удаляют НС1 и выдерживают при 350 С 20 мин. Полученный продукт обрабатывают HNO . Обмен- о ная емкость полученного ионита

4,5 мг= зкв/г Г13.

Однако полученные иониты не обладают селективностью по отношению к ионам переменной валентности и имеют низкий рабочий интервал рН.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ионитов на основе поливинилхлорида обработкой азидом натрия при нагревании и дальнейшим взаимодействием с трифенилфосфином $2).

В результате получается анионит с обменной емкостью 1,73 мг-экв/г.

Цель изобретения — получение катионнта с повышенной обменной емкостью по. ионам металлов переменноч валентности. !

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ионитов обработкой хлорсодержащего

40 полиолефина азидом натрия при нагре- вании с последующим взаимодействием полученного продукта с химическим реагентом, в качестве последнего используют малеиновый ангидрид и обработке подвергают хлорированный полипропилен или поливинилхлорид.

Сущность способа заключается в том, что полипропилен предваритель- зо но хлорируют, обрабатывают азидом натрия и модифицируют малеиновым ангидридом при 20-100 С в течение

2 — 30 ч и среде органического растворителя. 55

Прн температуре ниже 20 С процесс протекает медленно H выход целевых продуктов невелик, а вьпне 100 С

6 : 3 идет сшивание полимеров и образование жестких структур. Время проведения реакции определяется температурой и кинетикой процесса.

В качестве растворителей применяются циклогексан, бенэол, диоксан, I тетрагидрофуран, ацетонитрил и др.

Кинетические данные циклоприсоединения органических азидов к напряженной двойной связи в растворителях с различной полярностью свидетельствуют о слабом влиянии растворителя на процесс присоединения.

Выбор диоксана в качестве растворителя для модификации азидсодержащих виннловых полимеров малеиновым ангидридом обусловлен тем, что как исходные реагенты, так и конечные продукты хорошо растворяются в нем, причем малеиновый ангидрид смешивается с ним в любых соотношениях, что является необходимым условием для . создания 3-10-кратного избытка малеинового ангидрида.

В качестве исходного сырья для синтеза ионитов по предлагаемому способу может быть использован отход производства — атактический полипропилен (АЛП), получающийся прн производстве изотактического полипропилена.

Пример 1. Во всех примерах испольэован АПП со степенью хлорирования 56 мас. хлора. Хлорирование

АПП газообразным хлором проводили в растворе СС1 в течение 3 ч при комнатной температуре и при освещении лампой накаливания. Скорость, подачи хлора 0,0083 л/мин.

Хлорированный АПП растворяют в

75 мл диметилформамида, добавляют

12 г аэида натрия и перемешивают

6 ч при б0 C Полимер переосаждают в воду.

Полученные хлорированные полимеры, предварительно обработанные азидом натрия, содержащие 13,08 мас. азидогрупп были модифицированы в примерах 2-4.

Пример 2. В колбу с мешалкой помещают 10 г полимера, содержащего ! 3,08 мас.% азидогрупп, полученного в примере 1, добавляют 30 мл диоксана и 15 r малеинового ангидрида и оставляют при 20 С на 30 ч. По окон.чании смесь выливают в 200 мл воды, фильтруют, промывают водой, сушат.

Содержание сукцинангидридных групп

11477 мг экв +

1,1

Составитель Г. Русских

Редактор Т. Колб Техред Т.Дубинчак Корректор О. Билак

Заказ 1495/24 Тираж 475 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но. делам изобретений и открытий

f13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

25,03 мас.7.. Обменная емкость

3,8 мг-экв/г.

Пример 3. В колбу с мешалкой и обратным холодильником помещают

f0 r полимера, содержащего 13,08 мас ° X азидогрупп, растворяют в 30 мл диоксана, добавляют 15 г малеинового ангидрида н нагревают на водяной ба.не при 60 С в течение 8 ч. Содержание сукцинангидридных групп в выде- 1О ленном продукте 24,93 мас.X..

П р и м е .р 0. Процесс проводят аналогично примеру 3 с той разницей, что реакцию ведут при 100 С в течение 2 ч. Содержанйе сукцинангидридных групп в выделенном продукте

26,11 мас.X.

Пример 5. Поливинипхлорид в количестве 10 г растворяют в 75 мп днметилформамида, добавляют 15 r азида натрия и перемешивают 6 ч при

60 С. Полимер выделяют переосаждением. в. воду.

Поливинилхлорид, предварительно обработанный азидом натрия, содержащий 16,5 мас.X аэидогрупп модифицирован в примерах 6 н.7.

П р и и е р . 6. В колбу с мешалкой,и обратным холодильником помещают 10 r поливинилхлорида, содержащего 16,5 мас.Ж азидогрупп, растворяют в 30 мл диоксана, добавляют 15 r малеинового ангидрида и нагревают на водяной бане нри 60 С в течение е

16 4

8 ч. Содержание сукцинангидридных групп в выделенном продукте 29,8мас.X.

Пример 7. В колбу с мешалкой помещают 10 г поливинилхлорида, содержащего 16,5 мас.X аэидогрупп, добавляют 30 мл диоксана и 15 г малеинового ангидрида и оставляют при

20 С на 30 ч. По окончании смесь выливают в 200 мл воды, фильтруют; промывают водой, сушат. Содержание сукцинангидридных групп 27,05 мас. X.

Обменная емкость 4,9 мг-экв/г.

Для оценки комплексообразующих свойств Н-формы модифицированных полимеров проводили сорбцню Си и

Ng++ из 0,05 н. водных растворов

CuClq и HgC? . Модифицированные полимеры (опыты 4, 7 и 6) сорбировали

Таким образом, увеличение емкости модифицированного полимера по отношению к . Cu++ в сравнении с Mg+ в

3 раза свидетельствует о .наличии комплексообразующей способности модифицированных полимеров. Предлагае-. мый способ позволяет получить комп- лексообразующие иониты с хорошими емкостями при использовании отходов многотоннажных производств полиолефинов и их хлорпроизводных.