Способ получения ионообменных смол
Иллюстрации
Показать всеРеферат
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