Способ получения электроноионообменников

Способ получения электроноионообменников

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и> 44478 3

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 15.12.72 (21) 1859845/23-5 (51) М. Кл. С 08g 5/10

С 09g 33/00 с присоединением заягки ¹ 1914924/23-5

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (32) Приоритет

Опубликовано 30.09.74. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 28.07.75 (53) УДК 661.183.123 (088.8) (72) Авторы изобретения

К. Д, Джандосова, F. Е. Ергожин, Б. А. Жубанов и А. P. Агибаева (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт химических наук

АН Казахской ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗЛЕКТРОНОИОНООБ1т1ЕННИКОВ

Изобретение относится к синтезу электроноионообменников.

Известен способ получения конденсационных электронообменников путем совместной поликонденсации фенола, формальдегида и двухатомных фенолов, например гидрохинона, резорцина, в присутствии катализаторов Фриделя-Крафтса.

Однако электронообменники, получаемые этим способом, термически и химически неустойчивы, механически мало прочны.

С целью повы,пения механической и термической прочности, увеличения проницаемости и улучшения кинетики электронного обмена предложен способ получения электроноионообменников на основе дифенилоксида, формальдегида и двухатомных фенолов.

Предлагаемый способ получения редокс-полимеров заключается в том, что дифенилоксид (ДФО) подвергают поликонденсации с двухатомными фенолами, например гидрохиноном

5 или резорцином, и формальдегидом в присутствии катализатора — серной или уксусной кислот.

Процесс синтеза состоит из следующих ста10 дий: форконденсации в присутствии катализатора и порообразователя (изоамиловый спирт) и отверждения полимера. Получены образцы гелевой и макропористой структуры.

В зависимости от количества гидрохинона и

15 резорцина свойства редокс-полимеров изменяются в широком интервале (табл. 1 и 2).

444783

Таблица 1

COE no

Na+ (мг экв, г) из 0,1 н.

NaOH

Длительность форконденсации, мин

Набухаемость, мл г редоксемкость, мл экв г

Количество гидрохннона, (ГХ), моль

Влагоемкость, %

Отсев; %

6,0

3,2

3,1

1,0

1,5

2,0

4,0

7,0

11,0

17,1

120

52

2,4

Нестойкий в щелочи

1,9

1,5

5,2

4,7

36,0

24,5

2,5

3,0

325

П р и м е ч а н и е. Молярное соотношение ДФО: Н,SO4.ÑÍ,O=-1,0:0,9:2,5.

Температура форконденсации 40 — 90 С, нзоамиловый спирт — 40% от ДФО-+-ГХ ÑH O.

Длительность отверждения при 100 С 30 час, экстракции этзнолом

7 час.

Таблица 2

Длительность форконденсацнн, мнн

Набухаемость, мл г

Количество резорцнна, моль

Выход полимера, о

Влагоемкость, %

Отсев, %

2,6

3,4

4,4

Смола растворяется в бензоле (в процессе экстракцнн) Предлагаемое строение элементарных звеньев о сн, сн !

ОН

0Н

СН—

-ОН

СН2

СООТГ одновременного обескислороживания и умяг. чсния воды и других целей.

Пример 1. 20 r дифенилоксида помещают в трехгорлую круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой и термостатом, приливают 13,6 мл изоамилового спирта и смесь нагревают до 40 С. Затем в реактор вводят 5,9 мл серной кислоты (уд.

Карбоксильные группы появляются в структуре полимера в результате термоокисления в процессе отверждения.

Синтезированные редокс-полимеры могут найти применение для восстановления или 5 окисления и разделения различных ионов, избирательного восстановления альдегидов в спирты, очистки ацетилена от кислорода, для

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

44

56

64

64

1 95

420

31

38

26

21

28

СОЕ по

Na+ из

0,1 н.

NaOH, мг.экв r

2,0

2,0

2,0

2,1

444783

П р ел м ет и зо бр етени я

Составитель В. Мкртычан

Текред Г. Дворина

Редактор К. Вейсен

Коррсктор И. Позняковская

Заказ 1607/13 Изд. Ко 1418 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография. пр. Сапунова, 2

5 вес 1,834), по каплям — 12,7 мл 37о/о-ного раствора формальдегида и 7,6 r гидрохинона.

Температуру форконденсации поддерживают около 50 С. Отверждение геля осуществляют в термостатированном сушильном шкафу при

100 С 35 час. Полученный полимер дробят и отбирают фракцию 0,5 — 1,00 мм. После обработки редокс-полимера 4 /о-ным раствором

HCI и тщательной отмывкой дистиллированной водой его анализируют. Редокс-емкость по 0,1 н. раствору Fe>(SO4) з составляет

1,6 мг экв/г, набухаемость 3,7 мл/г, Пример 2. 20 г дифенилоксида помещают в трехгорлую круглодонную колбу, снабженную обратным холодильником, мешалкой и термометром, приливают 24,3 мл изоамилового спирта и смесь нагревают до 40 С. Затем в реактор вводят 5,9 мл серной кислоты (уд. вес — 1,834), по каплям — 12,7 мл 37%-ного раствора формальдегида. Реакционную смесь нагревают постепенно до 95 С и продолжают перемешивание при этой температуре в течение 5,5 час. Затем в образовавшуюся вязкую сметанообразную массу добавляют 15,3 г гидрохинона. Отверждение форконденсата осуществляют в термостатированном сушильном шкафу при 140 С 30 час. Полученный полимер дробят и отбирают фракцию 0,5—

1,00 мм. Обработка редокс-полимера и подготовка к анализу аналогична описанной в примере 1. Редокс-емкость по 0,1 н, раствору

Fe>(SO4) составляет 2,9 мг.экв/г, набухаемость 2,6 мл/г.

Прим ер 3. В трехгорлую круглодонную колбу, снабженную мешалкой, термометром и капельной воронкой, помещают 20г (1 моль) резорцина, растворяют его в 35,5 г (5 моль)

5 ледяной уксусной кислоты при 50 С и вводят при перемешивании 20 r (1 моль) ДФО, а затем через 3 час осторожно приливают 37,6 г (4 моль) 37%-ного формальдегида. Вязкость реакционной смеси увеличивается, и через

1о 1" мнн выпадает в осадок полимер коричневого цвета. Полимер выгружают в фарфоровые чашки и отверждают при 70 С 2 час, а затем при 120 С вЂ” 1 час и 180 С вЂ” 1 час. Отвержденный продукт экстрагируют в аппара15 те Сокслета водой 12 час и бензолом 3 час.

После обработки 4 /о-ным раствором НС1 и последующей отмывки водой до нейтральной реакции образец анализируют. Статическая обменная емкость (СОЕ) по иону Na+ из

0,1 н. раствора NaOH 2,6 мг экв/г, набухаем ость 2,0 м л/г.

Способ получения электроноионообменников путем совместной поликонденсации кислородсодержащего ароматического соединения, формальдегида и двухатомных фенолов, отл и ч а ю щи и с я тем, что, с целью повышения механической н термической стойкости, проницаемости и улучшения кинетических свойств в качестве кислородсодержащего ароматического соединения используют дифенилоксид,