Способ получения водорастворимых полиэлектролитов

Иллюстрации

Способ получения водорастворимых полиэлектролитов (патент 900615)
Способ получения водорастворимых полиэлектролитов (патент 900615)
Способ получения водорастворимых полиэлектролитов (патент 900615)
Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Hi)5 С 08 С /20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCHOMY СВИД.:ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 2916661/05 (22) 25.04.80 (46) 15.03.92. Бюл. Р 10 (71) Институт химических наук

АН Казахской ССР (72) Е.Е. Ергожин, Е.Ж. Менлигазиев, Б.Р, Таусарова и Б. Турлыбекова (53) 661,)83,123.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 517598, кл. С 08 F 8/36, 212/10, 1976.

Авторское свидетельство

У 173955, кл. С 08 F 130/02. 4/40, 1964.

Авторское свиде гельство 198639, кл. С 08 F 8/36, 1966.

Изобретение относится к способам синтеза водорастворимых полимеров, содержащих ионогенные группы, исполь-зуемых в качестве флокулянтов, структурообразователей почв, экстрагентов и для других целей.

Известен способ получения водорастворимого полиэлектролита путем сульфирования сополимера стирола и бензонитрила и последующего гидролиза поли" мера, Недостаток известного способа длительность процесса, малая доступность бензонитрила и низкая емкость по ионам некоторых металлов (в частности по иону серебра).,.ао„„щ}аыл л1

2 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВО

РИИЫХ ПОЛИЭЛЕКТРОЛИТПВ путем сульфирования или фосфорилирования ароматичес. кого полимера, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью увеличения емкости полиэлектролитов по ряду металлов,.в качестве ароматического полимера используют полисульфон формулы Е30,-О-О-а-806 с (q)=Q,51-0Я9 /г т и процесс проводят в среде диметилформамида.

Известен способ получения растворимых фосфорнокислых полиэлектролитов полимеризацией оС --фенилвинилфосфиновой кислоты, Растворимую полифенилвинилфосфоновую кислоту получают добавлением к ней 50%-ной азотной и

1003-ной щавелевой или муравьиной кисо лоты, Реакцию проводят при 70 С в течение 3 ч. Полимер растворим в ацетоне, метиловом спирте, диметилформами-. де, и метилэтилкетоне. Статическая обменная емкость полиэлектролита составляет 5,6 мг-экв/г (содержания фосфора - 53).

Недостатком известного способа является сложность технологического процесса синтеза, 900615

Наиболее близким к предлагаемому является способ полуцения водорастворимых полиэлектролитов путем сульфирования или фосфорилирования полифени5 ленэтила, Полуценные полизлектролиты не обладают селективностью, Цель изобретения - увеличение емкости полиэлектролитов по ряду метал- 1О лов„

Поставленная цель достигается тем, цто в способе получения полиэлектролитов сульфированием или фосфорилированием ароматического полимера, в ка- 15 цестве ароматического полимера используют полисульфон формулы

o o )-so, и процесс проводят в среде диметилфор" мамида.

Полисульфон ((Д - 0,6)„ подвергают сульфированию под действием олеума при 80-100 С в растворе диметилформа0 10 мида в течение 1-3 ц. По окончании сульфирования полиэлектролит высаживают в ацетон, отделяют и водный раствор полисульфона пропускают через анионит для освобождения от сульфирующего агента.

Полученный полиэлектролит светлосерого цвета сорбирует 20-604-ного азотнокислого серебра и может быть использован в качестве активного флоку О лянта и коагулянта при очистке сточных вод. фосфорилирование полисульфона проводят в среде диметилформамида в

45 трехгорлой колбе, снабженной механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, при 50-60 С в течение

2-3 ц, При этом образуются растворимые полиэлектролиты с обменной емкостью по 0,1 н раствору NaOH 4,750

5,6 мг-зкв/г, обладающие повышенным .з + сродством к ионам UO, Се, La, Pr ., Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, контактным термометром и обратным холодильником, загружают 15 г. полисульфона (содержание s - 13%,(g) - 0,6), растворимого в 29 r свежеперегнанного диметилформамида, Реакционную смесь при постоянном перемешивании нагревают

Ь до 80 С и по каплям добавляют 30 мл

53 олеума. После окончания процесса (3 u.) реакционную массу охлаждают, полученный полимер высаживают в избыток ацетона и отфильтровывают. Затем продукт реакции растворяют в воде и пропускают через анионит АВ-17 в ОНформе для освобождения от непрореагировавшей кислоты. Раствор упаривают на водяной бане, светло-серый порошок сушат в вакуум-сушильном шкафу. Катионо-обменная емкость полиэлектролита в Н-Форме составляет 4,8 мг-экв/г.

Водорастворимый полиэлектролит сорбирует 603 азотнокислого серебра, Пример 2. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, контактным термометром и обратным холодильником, загружают 20 г полисульфона, растворенного в 35 г свежеперегнанного диметилформамида. Реакционную смесь при постоянном перемешивании на гревают до 100 Си по каплям добавляют 60 г Я олеума. Процесс проводят в течение 1 ц, Очистка и выделение конечного продукта осуществляют как по примеру 1. Статическая-обменная емкость полизлектролита по О, 1 н. раствору NaOH — 4,8 мг-экв/г.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, термометром и капельной воронкой, загружают 20 г полисульфона и 4 г безводного хлористого алюминия, растворенны в 100 г диметилформамида. При перемешивании добавляют по каплям 10 г треххлористого фосфора и реакцию проводят при 50 С в течение 3 ц. После охлаждения продукт реакции обрабатывают бензолом для удаления из реакционной массы избытка треххлористого фосфора, затем гидролизуют водой и окисляют

153-ной HNO> при комнатной температуре в тецение 3 ц. Полиэлектролит оцищают от азотной кислоты пропусканием раствора церез колонку, заполненную анионитом АВ-17, Емкость водорастворимого полиэлектролита по 0.1 н раствору NaOH 4,7 мг-экв/г, по 002

2,6 мг-зкв/r.,а1+ - 2,0 мг-зкв/г, Cl + - 2,2 мг-зкв/г, Pr

2,4 мг-экв/г, Содержание фосфора в полиэлектролите - 103., Пример 2. В реактор загружают

10 г полисульфона и 2 г А1С1, раствоТехред А,Кравчук

Редактор М„Ленина

Корректор И. Эрдейи

Заказ 1312 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

5, 9006 ренных в 60 г диметилформамида, прикапывают при перемешивании 5 r треххлористого фосфора и реакцию проводят при 606С в течение 2 и, Получение конечного,продукта осуществляют по примеру 1. Емкость полиэлектролита по

0 1 н раствору Na0H 5,6 мг-экв/г, по

U0 з - 3, 0 мг-экв/г, La - 2, 2 мг-экв/r, Се - 2 5 мг-экв/г, Pr

2,7 мг-экв/г.

Благодаря хорошей селективности предложенные иониты могут быть использованы в качестве коагулянтов, при очистке сточных вод, в гидрометаллур- 15 гии для выделения ионов редкоземельных металлов и т.д, Содержание фосфора в полиэлектролите 123.

В предложенном способе в качестве исходного продукта для синтеза раст- 20

15 и воримого полиэлект ролита использова н . полисульфон,который гегко получается путем конденсации дисульфохлорированного дифенилоксида с дифениловым эфиром при комнатной температуре в течении 3-5 ч, Наличие-мостиковой сульфогруппы в структуре полимера повышает ! термостабильность полимера, обеспечи вает устойчивость полимера к действию кислот, к термоокислительной деструк! ции и ионизирующей радиации.

Использование предлагаемого способа, обеспечивает по сравнению с из8ecTíûêè следующие преимущества; улучшение кинетических свойств полиэлектролита, повышается термо- и химическая устойчивость, благодаря наличию-в структуре полимера мостиковой сульфогруппы,