Способ получения сильнокислотных кати

Авторы патента:

изобретени В. В. Коршак, А. С. Тевлина, Ю. В. Камнев , Л. Е. Фрумин

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ iц 432lbl

Союз Советских

Социалистических

Реслублик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 30.11.72 (21) 1852195/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.06.74. Бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 1.11.74 (51) М. Кл. С 08f 25/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53() УДК 661,183.123.2 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

В. В. Коршак, А. С. Тевлина, Ю. В. Камнев и Л. E. Фрумин

Московский ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени химико-технологический институт им. Д. И. Менделеева (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛЬНОКИСЛОТНЫХ КАТИ

Предлагаемое изобретение относится к области синтеза ионообменных смол путем полимераналогичных превращений сополимеров моно- и диолефинов.

Основными типами ионитов, имеющих в настоящее время наиболее широкое применение в различных процессах ионообменной технологии являются сильнокислотные иониты, получаемые полимераналогичными превращениями матриц. Строение полимерной матрицы оказывает большое влияние на основные свойства ионообменных смол, такие как селективность, набухаемость, осмотическую стабильность и механическую прочность в набухшем состоянии. В свою очередь, свойства полимерной матрицы в большой степени зависят от природы структурирующего агента.

Известен способ получения сульфокатионитов на основе сополимеров стирола с индивидуальными изомерами диизопропенилбензола.

Такие сополимеры обладают высокой регулярностью строения полимерной матрицы. Иониты на их основе имеют ряд преимуществ по сравнению с аналогичными ионитами, полученными на основе сополимеров стирола с индивидуальными изомерами дивинилбензола.

Тем не менее, они имеют невысокую осмотическую стабильность и механическую прочность в набухшем состоянии.

С целью расширения ассортимента, увеличения осмотической стабильности и механической прочности при высокой набухаемости, предлагается способ получения сильнокислотных ионообменных смол на основе сополимеров моновинильных ароматических соединений с 4,4 -диизопропенилдифенилом. По предлагаемому способу сополимер моновинильного ароматического соединения с 0,5 вЂ” 15 мол. %

10 диизопропенилдифенила, полученный суспензионным методом с инициаторами радикального типа, подвергают сульфинированию в течение 4 вЂ” 8 час 90 вЂ” 98% -ной серной кислотой при температуре 75 90=С. В результате этого

15 получают сильнокислотные ионообменные смолы, имеющие статическую обменную емкость

2 вЂ” 5 мг экв/г и набухаемость 15 вЂ” 25 мл/г.

П р имер 1. 0,308 г 4,4,-диизопропенилдифенила (0,5 мол. %) растворяют в 5,31 г сти20 рола и добавляют 0,225 г перекиси бензоила (4 вес. % от мономеров). Смесь приливают при перемешивании к 30 см 0,5%-ного водного раствора поливинилового спирта. Процесс сополимеризации проводят в течение 5 час при

25 80 и непрерывном перемешивании. Образовавшиеся гранулы отделяют на воронке Бюхнера, промывают водой, сушат и экстрагируют.

Выход 92,0%. Максимальное поглощение бензола при 20 +QQH3 9,20 мл/г, объемный коэфЗо фициент набухания КН,о.=7,20, набухаемость

432161

Н=17,7 мл/г, весовой коэффициент набухания

КНве,,=8,16, насыпной вес D=0,408 г/см .

Сульфирование гранул проводят в том же приборе, что и сополимеризацию. К 1,25 г сополимера приливают 12 r 96%-ной H2SO4 и выдерживают 1 час при комнатной температуре для набухания. Затем температуру греющей водяной бани повышают до 80 и при перемешивании выдерживают 4 час. СульфокаТаблица 1

Среда

Н О, рН7

Показатель

0,01 н.

iVaOH, рН14

0,Ol н.НС1, рн1

Объемный коэффициент набухания КН;.

Весовой коэффициент набухания КН„,.

Набухаемость Н, мл/г

Максимальное поглощение при 20 П„„. ., мл/г

6,0

6,2

6,4

10,8

11,0

11,8

20,0

21,6

20,6

9,8

10,8

10,0

Из табл. 1 видно, что параметры набухания синтезированного сульфокатионита при переходе из кислой в щелочную среду и наоборот изменяются незначительно. Это свидетельствует о высокой осмотической стабильности сульфокатионита.

Таблица 2

Фракционный состав, о, 1,0 вЂ” 0,5 мм i 0,5 вЂ” 0,25мм 0,25 вЂ” 0,1мм 0

Менее !

Пример 2. 0,506 г 4,4 -диизопропенилдифенила (4 мол. %) и 6,44 г винилтолуола (96 мол. %) растворяют в 20,7 r толуола, добавляют 0,199 r перекиси бензоила (2 вес. % от веса мономеров). Смесь при перемешивании приливают к 40 см 0,25%-ного водного раствора стабилизатора суспензии вЂ” сополимера метакриловой кислоты и метилметакрилата.

Температуру греющей водяной бани повышают до 95 С и при перемешивании выдерживают 8 час. Гранулы сополимера отделяют, сушат и экстрагируют бензолом. Выход 86%, максимальное поглощение бензола при 20

Па,„,.=7,60 мл/г, объемный коэффициент наПродолжительность встряхивания, часы тионит отделяют на воронке Бюхнера и последовательно промывают концентрированной, 50%-ной, 25%-ной серной кислотой и далее водой до нейтральной реакции промывных вод.

5 Полученный сульфокатионит желтого цвета имеет статическую обменную емкость COE=

=2,22 мг.экв/г, насыпной вес D=0,301 г/см, выход катионита 99,2%.

Свойства катионита приведены в табл. 1.

Механическую прочность сульфокатионита в набухшем состоянии оценивали встряхиванием 10 г продукта в водной среде со скоростью 80 ходов в 1 мин в течение 20 час.

lO Результаты испытаний приведены в табл. 2. бухания КН,„- =6,10, набухаемость Н=

=11,4 мл/г.

Сульфирование полученного сополимера проводят в том же приборе, что и сополиме55 ризацию. К 2,48 r сополимера приливают 25г

98% -ной серной кислоты и выдерживают

1,5 час для набухания. Затем температуру греющей водяной бани повышают до 90 и при перемешивании выдерживают 6 час. Продукт

60 отделяют и промывают, как описано в примере 1. В результате получают сульфокатионит светло-оранжевого цвета, имеющий статическую обменную емкость COE=3,94 мг экв/г, насыпной вес D=0,50, выход катионита99,7%.

65 Свойства катионита приведены в табл. 3.

432161

Таблица 3

Среда

Показатель

0,01 н. НС! Н 0,01 н. РН1 2о РН7 NaoH РН14

9,6

9,3,9,4

Объемный коэффициент набухания КН,„-.

Весовой коэффициент набухания КН,,, Набухаемость Н, мл/г

Максимальное поглощение при 20, Пм„„мл/г

10,1, 9,6

9,9

19,7

18,4

19,9

10,0

8,8

8,6

Таблица 4

Фракционный состав

Продолжительность встряхивания, часы

Менее

0,1 мм

1,0 вЂ” 0,5 мм

0,5 вЂ” 0,25 мм 0,25 вЂ” О, 1 мм

Предмет изобретения

Способ получения сильнокислотных катионитов путем сополимеризации моновинилароматических соединений и диолефинов с после5 дующим сульфированпем Ilолученных сополимеров. отличающийся тем, что, с целью увеличения осмотической стабильности и механической прочности ионитов в набухшем состоянии, в качестве диалефина используют

10 4,4 диизопропенилдифенил.

Составитель В. Мкртычан

Редактор Л. Емельянова Техред Л. Акимова Корректор Т. Хворова

Заказ 2953/18 Изд. X 1758 Тираж 555 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр Сапунова, 2

Из табл. 3 следует, что сульфокатионит обладает высокой осмотической стабильностью, так как его параметры набухаемости изменяются незначительно в средах, имеющих различную кислотность.

Механическую прочность сульфокатионита исследовали, как описано в примере 1. Данные испытания приведены в табл. 4.

Похожие патенты:

В п т б // 398567

Способ получения олигомеров // 308584

Способ получения фотополимеризующихся композиций // 181300

Способ получения катионообменных смол // 114196

Способ получения водорастворимого полимерного катионита // 2235103

Изобретение относится к области получения полимерных катионитов и касается способов получения водорастворимого высокомолекулярного азотсодержащего катионактивного полимера, используемого в качестве коагулянта для очистки сточных вод, закрепителя для клеющих веществ, антистатика для волокон, фиксатора красителей

Водорастворимые терполимеры наоснове метакрилонитрила для полу-чения водоразбавляемых лакокра-сочных композиций и лакокрасочныхпокрытий и способ их получения // 798117

Способ получения катионопроницаемого разделителя // 904529

Способ получения водорастворимого азотсодержащего сополимера // 995707

Комплекс сернокислой меди со сшитым дивинилбензолом сополимером бутилвинилсульфоксида и 4-винилпиридина в качестве гетерогенного катализатора реакций внедрения этоксикарбонилкарбена // 1449566

Сшитый азоти серусодержащий сополимер в качестве сорбента ионов тяжелых металлов // 1554312

Изобретение относится к химии полимеров и может быть использовано в гидрометаллургии, Изобретение позволяет создать сорбент для ионов тяжелых металлов, обладающий повышенной сорбцией (мг/г) по отношению к Ар, (512-8 18), Hg (760-8 10), W (, V2()5 (1050-1200), Mo (1100) Pt (310-875), Аи (882), что достигается новой структурой вещества общей формулы гЈеК -0(СН2)2-ИНг а N N СИ (Л X 85,25-92,60 мс Л; Y 7,0- ,75 мае.

Сшитый серусодержащий сополимер в качестве сорбента ионов переходных металлов и способ его получения // 1786040

Способ получения сетчатых сополимеров // 1819268

Сополимеры, содержащие группы карбоновой кислоты, сульфокислотные группы и полиалкиленоксидные группы, в качестве добавки к моющим и чистящим средствам, ингибирующей образование отложений // 2574395

Изобретение относится к сополимерам, содержащим группы карбоновой кислоты, сульфокислотные группы и полиалкиленоксидные группы, в качестве добавки к моющим средствам, ингибирующей образование отложений. Предложены сополимеры, содержащие a1) от 30 до 90% масс. мономерных звеньев по меньшей мере одного мономера, выбранного из группы акриловой кислоты, метакриловой кислоты и их солей , a2) от 3 до 60% масс. звеньев по меньшей мере одного содержащего сульфокислотные группы мономера, a3) от 3 до 60% масс. звеньев по меньшей мере одного неионного мономера формулы (I) H2C=C(R1)(CH2)x[R2-O]o-R, в которой R1 означает водород или метил, R2 означает одинаковые или разные, неразветвленные или разветвленные алкиленовые остатки с 2-6 атомами углерода, которые могут быть упорядочены блочно или статистически, R3 означает водород или неразветвленный или разветвленный алкильный остаток с 1-4 атомами углерода, «x» означает 0, 1 или 2 и «о» означает натуральное число от > 5 до 50, a4) от 0 до 30% масс. звеньев одного или нескольких других этиленненасыщенных мономеров, способных к полимеризации с мономерами a1), a2) и a3), причем сумма a1), a2), a3) и a4) составляет 100% масс. Технический результат - эффективная очистка посуды при использовании машинного мытья посуды. 6 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 табл., 8 пр.

Сополимеры, которые содержат группы карбоновых кислот, группы сульфокислот и полиалкиленоксидные группы, в качестве препятствующей отложениям добавки к моющим и чистящим средствам // 2576325

Изобретение относится к сополимерам, их применению и к очищающей композиции для машинного мытья посуды. Сополимеры получены из следующих компонентов, мас. %: a1) от 30 до 90 по меньшей мере одной ненасыщенной по моноэтиленовому типу карбоновой кислоты с 3-8 атомами углерода, ангидрида или водорастворимой соли этой кислоты, a2) от 3 до 60 по меньшей мере одного мономера, содержащего сульфокислотные группы, выбираемого из 2-акриламидо-2-метилпропансульфокислоты, аллилсульфокислоты и их водорастворимых солей, a3) от 3 до 60 по меньшей мере одного неионного мономера формулы H 2 C = C ( R 1 ) C O O − [ R 2 − O ] o − R 3 ( I ) , в которой R1 является атомом водорода или метилом, R2 - одинаковыми или разными, линейными или разветвленными алкиленовыми остатками с 2-6 атомами углерода, которые могут быть расположены блоками или статистически, выбираемыми из этилена и 1,2-пропилена, a R3 - атомом водорода или линейным или разветвленным алкильным остатком с 1-4 атомами углерода, и о является натуральным числом от 3 до 50, a4) от 0 до 30 одного или нескольких других этиленовых ненасыщенных мономеров, которые могут полимеризоваться с a1), a2) и a3). При этом сумма из компонентов a1), a2), a3) и a4) равна 100 мас.%. Сополимеры применяют в качестве добавки, препятствующей отложениям, в моющих и чистящих средствах. Очищающая композиция содержит следующие компоненты, мас.%: от 1 до 20 по меньшей мере одного вышеуказанного сополимера, от 0 до 20 поликарбоксилатов, от 0 до 50 комплексообразователя, от 0 до 70 фосфатов, от 0 до 60 других моющих компонентов и дополнительных моющих компонентов, от 0,1 до 20 неионогенных поверхностно-активных веществ, от 0 до 30 отбеливающих средств и при необходимости активаторов отбеливания и катализаторов отбеливания, от 0 до 8 ферментов, от 0 до 50 одного или нескольких других добавочных веществ, таких как анионные или цвиттерионные поверхностно-активные вещества, носители щелочных свойств, ингибиторы коррозии, пеногасители, красители, отдушки, наполнители, органические растворители, вспомогательные средства для таблетирования, средства, способствующие распаду, загустители, средства, способствующие растворению, и воду. При этом сумма всех компонентов равна 100 мас.%. Изобретение позволяет получить отмываемый материал в очищенном состоянии без отложений и пятен. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 5 табл., 10 пр.