Способ получения ионообменных смол

Способ получения ионообменных смол

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (») 485124 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.74 (21) 2003963/23-5 (51) М. Кл. с присоединением заявки №

С 08 19/00

С 08 f 27/00

Государственный камнтет

Совета Министров СССР во делам нзооретеннй н открытнй (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.09.75.Бюллетень № 35 (45) Дата опубликования описания 15.12.75 (53) УДК 661 183 1 23 (088. 8) (72) Авторы изобретения . ™. 111ахмалиев, А. М.-А. Агакишиева, Ф. В. Мамедов, С. М. Алиев, Я. М. Билалов и Н. Гусейнов (71) Заявитель Азербайджанский институт нефти и химии им. М. Азизбекова (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Изобретение относится к способам получения синтетических ионообменных смол, используемых в качестве сорбентов, комплексообразователей и для других целей.

Одним из основных требований, предь- б являемых к ионообменным смолам (ионитам), является их повышенная механическая прочность в процессах эксплуатации.

Известиые способы получения ионообменных смол путем сополимеризации ви- 10 нилароматических соединений с различными диолефинами с последующим введением ионогенных групп не позволяют регулировать прочностные показатели ионитов из-за резко отличающейся реакционной . способности используемых диолефинов.

Известен способ получения ионообменных смол путем сополимеризации винилароматического соединения с дивинилбензолом с последующим введением в сополимер ионогенных групп сульфированием или хлорметилированием и аминированием.

Однако механическая прочность синтеI зируемых ионитов сравнительно невысока . (до 95%) вследствие высокой реакционной способности дивинилбензола в процессе сополимеризации, приводящей к созданию неоднородных по структуре ионитов.

Целью изобретения является разработка метода синтеза ионитов, обладающих повышенной механической прочностью.

Поставленная цель достигается использованием в процессе радикальной сополимеризации иного диолефина — изопропенялстирола. Наличие винильной и изопропенильной групп в этом диолефине обеспечивает более четкое чередование химических узлов в каркасе сополимера.

В качестве диолефина может быть применен и технический изопропенилстирол, содержащий, внс:. % изопропенилстирол 5897, этил- те -метилстирол 2,5-40, изопропилстирол 0,5-6.

Присутствие в смеси указанных сополимеров способствует также повышению регулярности структуры сополимера и повышению его набухаемости в органических растворителях.

Процесс сополимеризации проводят суспензионным методом при соотношении вод485124

Составитель С

Редактор О Кузнецова Техред Е.Митрофанова Корректор д. Врахнина

Заказ Изд. Ж 10ЩО

Тираж 496 Подпнсное

Ц11111! Г(И Государственного комитета Совета Министров СССР о делам изобретений и открытий

-Москва, 113035, Раушская наб., 4

11редприятие «Натент», Москва, Г-59, бережковская наб., 24 ной и органической фаз 5:1 в присутствии инициатора радикального типа — перекиси о бензоила при 70-85 С. Выход сополимера выше 90%.

Для получения катионитов сополимер 5 подвергают сульфированию олеумом в присутствии катализатора — хлористого алю- миния, для получения анионитов сополимер хлорметилируют монохлордиметиловым эфиром в присутствии хлористого олова с последуюшим аминированием в известных условиях для введения сульфокислотных и четвертичных аммонийных групп.

Синтезированные катиониты имеют следующие показатели: статическая обменная емкость (СОЕ) по 0,1 и. раствору едкого натра 3, 5-7 мг.экв/г, коэффициент набухания в воде 4-8, насыпной вес 0,5-0,8 г/см . Для анионитов COE по 0,1 н. раст3 вору соляной кислоты 3-3,5 мг.экв/г, .коэффициент набухании 3, 5-4, 5, насыпной вес 0,6-0,8 г/см3. Механическая прочность ионитов достигает 98-100%.

Г!ример1. 25

A. Получение сополимера.

В сосуд, снабженный мешалкой и обратным холодильником, помешают 150мл дистиллированной воды и 3 г крахмала и о нагревают при 70-80 С до растворения . рахмела, Температуру смеси понижают о

g0 50 С и добавляют смесь 9 г стирола, г изопропепилстирола (99, 5%-ной концентрации) и О, 2 г перекиси бензоила.

Затем температуру смеси повышают в те- 35 о

«ение 3 чвс до 7 5 С, после чего ее увео личивают до 80 С и проводят llpollecc при этой температуре в течение 3 чвс. (1олученные грвнулы промывают теплой .о водой и высушивают при 40-50 С в ве- 40 кууме до постоянного веса. Выход сополимера 100%. Коэффициент набухания в бензоле 5,2, насыпной вес 0,87.

F>. Сульфирование сополимерв.

В сосуд, снабженный. мешалкой и об- 45 ратнылл холодильником, помешают 5 r сополимере и 25 г концентрированной серной кислоты и оставляют для набухвния не 24 чвс. Затем кислоту сливают и к сополимеру добавляют 35 г олеума и 50

0,05 r безводного хлористого алюминия. о

Смесь негревеют при 80 С в течение

6 лес. Затем сополимер отфильтровывают, промывают порциями серной- кислоты пони l жаюшейся концентрвчии и дистиллированной водой.

Полученный катионит высушивают на воздухе. СОЕ 4,5 мг экв/г, коэффициент набухания в воде 5, насыпной вес 0,95 г/см . Механическая прочность после

10 циклов 98%.

В.,Хлорметилирование и аминирование с опол име ре.

5 г сополимера, полученного по примеру 1А, поллешвют в сосуд, снабженный мешалкой и обратным холодильником, и заливают 50 г монохлордиметилового эфира. Затем добавляют 1,5 г хлористого олова и проводят процесс при 60 С в течение 6 час. Продукт отфильтровывают, промывают водой, этиловым спиртом и высушивают при 80 С. Затем 5 г хлорметилированного сополимера помешают в ампулу и заливают 50 мл диоксвна и 29 мл 20%ного спиртового раствора триметиламина.

Ампулу запаивеют и нагревают при 40оС в течение 5 час. После нагревания ампулу вскрывают, продукт промывают и высушивают. СОЕ синтезированного анионита по

0,1 н. раствору соляной кислоты 3,5 мг экв/г, коэффициент нвбухения 4,5, насыпной вес О, 6 г/см 3. Механическая прочность после 10 циклов 90%.

Пример 2. Синтез сополимерв проводят по примеру 1, используя вместо 1 г изопропенилстиролв смесь 0,58 r изопропенилстирола (м- и 5 -изомеры), 0,36 г этил- Q — метилстирола и 0,06 г изопропилстирола. Выход сополимера 91%, коэффициент нябухения 8,6 (бензол).

Синтез катионитв ведут в условиях примера 1 Б. Синтезированный катионит имеет

СОЕ 5 мг экв/г, коэффициент набухании в воде 7, насыпной вес 0,5 г/см3.

Предмет изобретения

Способ получения ионообменных смол путем радикальной сополимеризации винилвроматическогo мономера с диолефином с послеу уюшилл введением в сополимер ионо-: генных групп, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения механической прочности ионитов, в качестве диолефинв используют изопропенилстирол.

Васюков