Способ получения ионообменных материалов

 

олс-.

ОПИпй КНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4079 2I

Союз Советских

Социалистических

Ресаублик

Зависимое от авт. свидетельства №

М, Кл. С 08f 2?/00

Заявлено 04Х.1971 (№ 1654314/23-5) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.XII.1973. Бюллетень № 47

Дата опубликования описания 23.IV.1974

Государственный комитет

Совета й1инистров СССР оо делам изобретений и открытий

УДК 661.183.123(088.8) Авторы изобретения

М. П. Зверев, И, С. Дорохина, Л. Г. Коржавина, А. H. Бараш, А. С, Папков, Б. Н, Ласкорин, Г. А, Бадюкова и Н. М. Смирнова

Заявитель

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНООБМЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к производству ионообменных материалов, например волокон.

Известны способы получения ионообменных пленок и,волокон путем их химической модификации, которая приводит к образованию в полимере катионо- или амионообменных групп за счет химической реакции, например сульфирования, аминирования, омыления, причем модификации могут подвергаться предварительно сшитые волокна или сшивка изделий может проводиться после их модификации.

Можно также получать ионообменные волокна из сополимеров, содержащих ионогенные группы с последующей сшивкой волокна за счет химической реакции между реакционноспособными группами полимера и полифункциональными группами реактива, которым обрабатывают готовое. волокно.

Такие способы характеризуются сложностью и длительностью операций и получаемой невысокой полной обменной емкостью (обычно не превышающей 1,5 — 2 мг/экв/г) .

С целью получения материалов, химически стойких и обладающих повьппснной обменной емкостью, предлагается сополимер акрилонитрила и винилпиридина или производных винилпиридина обрабатывать полиэпоксисоединениями на любой стадии формования волокна, С целью придания ионитам амфотерных свойств, предложено полученные материалы подвергать опылению. Сшивающими и алкилирующими агентами являются полиэпокснсоединения которые могут быть добавле ы к

5 полимеру на любой стадии получения волоко». Предпочтительно введение эпоксидных олигомеров непосредственно в прядильный раствор полимера.

1O B качестве растворителей могут быть использованы диметилформамид, диметилсульфоксид, этиленкарбонат, диметилацетамид или другие растворители, применяемые при получении акриловых волокон. Для получе15 ния ионообменных волокон могут использоваться различные эпоксидные нпзкомолекулярные смолы, такие, как эпоксидно-анилиновая, эпоксидодиановая, смолы на основе сополимеров триэтиленгликоля и диэтиленгликоля

20 с эпихлоргидрином. Эпоксидные смолы могут добавляться непосредственно к полимеру, содержащему ионогенные группы, и в этом случае формование волокна осуществляется из смеси полимеров. При использовании водора25 створпмых смол, таких как смолы на основе сополимеров триэтиленглпколя и дпэтнленглпколя, можно вводить пх в прядильный раствор, и в годные осаднтельныс ванны, которые обы шо применяются при формовании ак30 риловых волокон.

40792!

Предмет изобретения

Составитель Е. Тартынскаа

Техред 3. Тараненко Корректор Т. Хворова

Редактор О. Кузнецова

Заказ !011 15 Изд. ¹ 303 Тираж 551 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Сшивка волокна, которая происходит вследствие реакции между функциональными группами полимера и эпоксигруппами, может осуществляться при вытягивании нити, термофиксации или дополнительном прогреве, волокна при 50 †2 С. Обработке диэпоксисоединепиями могут также подвергаться готовые нити или волокна, при этом эпоксидные смолы могут наноситься путем погружения волокна в раствор или путем разбрызгивания их на поверхности волокна. После этого мо>кпо проводить термообработку волокна с целью его сшивки.

Пример 1. Для получения ионообменного волокна в качестве исходного полимера используют сополимер акрилонитрила (70%) с

2-метил-5-.винилпиридипом (30%). Сополимер формуют из диметилформамидного (ДМФ) раствора в осадительную ванну, содер>кащую

30% ДМФ и 70% воды. В прядильный раствор добавляют 4 вес. % эпоксидодиановой смолы. Волокно вытягивают в водяном пару при 130 С в 5 раз, а затем »а горячей поверхности при 170 С. При термообработке волокна в течение 30 — 50 сек получают сшитое анионообменное волокно с полной обменной емкостью (ПОЕ) — 2,5 мг/экв/г. Прочность волокна 18 — 20 гс/текс при удлинении 15 — 25%.

Пример 2. В качестве исходного сополимера используют сополимер акрилонитрила (60% ) и 2-метил-5-.винилпиридина. Волокно формуют, согласно примеру 1. Получают ионообменное, волокно с ПОЕ=2,8 — 3,0 мг/экв/г.

Пример 3. В качестве исходного сополимера используют сополимер, содержащий

50% акрилонитрила и 50% 4-винилпиридина.

Волокно формуют, согласно примеру 1. Получают ионообменное волокно с ПОЕ =

=4,5 мк/экв/г.

Пример 4. В качестве исходного сополимера используют сополимер акрилонитрила (70%) с 2-метил-5-винилпиридином (30%).

Волокно формуют из,диметилформамидного раствора в осадительную ванну, содержащую

30% ДМФ и 70% воды. В прядильный растВор и в осадительную ванну доба:вляют эпоксидно-анилиновую смолу (концентрация

З.вес. %). Получают волокно с полной обмен10 ной емкостью 2,3 — 2,5 мг/экв/г.

Пример 5. Волокно формуют из диметилформамидного раствора сополимера акрилонитрила (60%) и 2-метил-5-винилпиридина

15 (40%) в осадительную ванну, содержащую

10% ДМФ и 90% воды. Волокно вытягивают в атмосфере водяного пара при 120 С в 4,5 раза. Вытянутое волокно подвергают поверхностной обработке 8%-ным раствором смолы

20 на основе сополимера диэтиленгликоля с эпихлоргидрином в .воде,в течение 30 м>ш, а затем прогревают в сушильном шкафу при

1 50 С в течение 10 мин. Получают сшитое анионообменное волокно с ПОЕ =2,8—

25 3,0 мг/экв/г.

1. Способ получения ионообменных мате30 риалов„например, волокон, путем сополимеризации акрилонитрила и винилпиридина или производных винилпиридина с последующим формованием, отличающийся тем, что, с целью получения материалов, химически стойких и обладающих повышенной обменной емкостью, сополимер обрабатывают полиэпоксисоечинениями на любой стадии формования .волокна, 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, 40 что, с целью придания ионитам амфотерных свойств, полученные материалы подвергают омылению.