Способ получения фосфорсодержащих полимеров

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ взаимодействием сополимера.винилбензилхлорида и дивинилбензола с триалкилфосфитами при нагревании в инертной атмосфере, отличающийся тем, что, с целью повышения сорбционной емкости, на сополимер винилбензилхлорида и дивинилбензола предварительно воздействуют коронным разрядом нагтряжением 10-30 кВ на расстоянии 5-10 мм в течение 5-7 мин. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ае св

13 А

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTMA (21) 3397432/23-05 (22) 14.01.82 (46) 07.08.84, Бюл. К- 29 (72) Г.Л. Бутова, Е.Б. Пухаева, M.Ã. Сулейманова, В.В. Челикиди и Ю.E. Шамарин (53) 678.745(088.8) (56) 1. Бутова Л.Г. и др. Взаимодействие хлорметилированного сополимера стирола и дивинилбензола с амидами фосфористой и фосфорной кислот.-"Журнал общей химии", т. 47, 1977, с. 372.

2. Фещенко Н.Г. и др. Новые фосфори серосодержащие полимеры,-Журнал общей химии, т. 47, 1978, с. 562.

3. Журавлев Л.П. и др. Фосфорилирование хлорметилированногo сополимера стирола с дивинилбензолом. Журнал общей химии, т. 37, 1967, с. 231 (прототип).

Э(50 С 08 Р 212/14; C 08 У 8/40 °

С 08 J 5/20 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ПОЛИМЕРОВ взаимодействием сополимера винилбензилхлорида и дивинилбензола с триалкилфосфитами при нагревании в инертной атмосфере,. отличающийся тем, что, с целью повьппения сорбционной емкости, на сополимер винилбензилхлорида и дивинилбензола предварительно воз" действуют коронным разрядом напряжением 10-30 кВ на расстоянии 5-10 мм в течение 5-7 мин.!

106813

Изобретение относится к химии высокомолекулярных соеди»е»ий, в частности к способ".ì г.олучения со— полимсрон диалкиловых эфиров винил— бе»зилфосфо»оной кислоты с дининнл— бе»эолом общей форм"лы

CH2ÐI07 (Оя) 2 где P. =- 0I-! -, С Н - CII(CII g)

Со»олимеры диалкипоных .Фиров вин илбензилфосфононой кис- оты с ди— винилбензолом используются в качестве сорбентон нейтрального характера для изнлече»ия тяжелых, цветных и благородных металлов.

Изнест»ы способы по. уче»ия фосФорсодержаг(их полимеров нзаимодействием хлорметилирона»ного сополиме— ра стирола и дининилбензола (ХМСС и

ДВБ) с амидами фосфористой и фосфорной кислот или с амидами 0,0 — диалки— доных эфирон дитиофосфорной кислоты (1) и P2).

Недостатком этих способов является сравнительно »изний г.роцент фосфорилиронания соиолимера, а также ненозмож»ость фосфорилиронания фосфорсодержащими агентами., содержащими объемные алкильные радикалы и алкилы

35 с С5 и выше, что огpаничи»aeт ноз— можности способов.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ получения фосфорсодержащих полимерон взаимодействием сополимера винилбензилхлорида и дини»илбензола с триалкилфосфитами при нагревании (120 С) в инертной атмосфере 3 1.

Однако сорбцио»ная емкость получаемьгх сорбентов недостаточно высока-.

Это обусловлено тем, что в указанных условиях происходит изомеризация триалкилфосфитов, что приводит к неполному фосфорилиронанию исходного сополимера, Кроме этого., триалкилфосфиты с алкилами большого объема в реакцию с сополимером не вступают, что ограничивает возможности способа.

Цель изобретения — повышение сорбционной емкости получаемых сополимеров.

Указан»ая цель достигается тем, что сог.(ас »о способу получения фосФорсоде жащих полимеров взаимодействием с:оголимера ни»илбензипхлорида и дини»г:»бе»зола с триалкилфосфитами при наг сна»ни в инертной атмосфере, на сополимер нинилбе»зилхлорида и дининилбензола предварительно воздействуют коронным разрядом напряжением 10-30 кВ на расстоянии 5-10 мм в течение 5-7 мин.

Предлагаемый способ получения

Фосфорсодержащих карбоцепньгх полимерон »а основе сополимера винилбензилхлорида и дивинилбензола осуществляют следующим образом.

0,2 г-моль (считая на 1 хлорме-тильную группу) промытого эфиром и высушенного н вакууме сополимера винилбе»зилхлорида и дивинилбензола обрабатывают коронным разрядом напряжением 10-30 кВ на расстоянии

5- 10 мм в течение 5-7 мин, после чего «го смешивают в атмосфере азота с > г-моль свежеперегнанного триалкилфосфита. Смесь оставляют стоять для набухания н течение 2 ч, после чего нагревают при механическом перемешивании и температуре 60 С. о

Для определения окончания реак-ции периодически отбирают пробы полимера, н которых анализируют содержание фосфора. Продукт фильтрации отфильтровывают, промынаюг на фильтре бензолом (2x50 мл), эфиром (2х50 мл) и сушат в вакууме 23 мм рт„ ст. при 120 С до постоян:oгс веса, В табл. 1 приведены оптимальные данные времени получения и резуль-та.тов анализон продуктов реакции сополимерон диалкилоных эфиров винил бензилфосфоновой кислоты с дивинил бензолом, синтезированных с использованием и без использования действия коронного разряда, а в табл, 2данные по сорбционной емкости полученных полимеров. Как видно из данных, приведенных в табл. 1 и 2, использование предлагаемого способа, включающего обработку сополимера винилбензилхлорида и дивинилбензола дейстнием коронного разряда,, по сравнению с известным способом позволяет увеличить скорость фосфорилиронания вдвое при одновременном снижении температуры реакции до 60 С,, провести 1007-ное фосфорилин

1106813 ровавие исходного сополимера триметилтриэтилфосфитами, содержащими объемные радикалы, увеличить сорбционную емкость полученных сополимеров.

Пример 1. 0,2 г-моль (считая на 1 хлорметильную группу) промытого эфиром и высушенного в вакууме сополимера винилбензилхлорида и дивинилбенэола (XMCC и ДВБ) обрабатывают !

О действием коронного разряда напряжением 10 кВ на расстоянии 5 мм в течение 5 мин, затем сополимер помещают в стеклянный реактор, оборудованный мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой. В токе азота добавляют

5 r-моль свежеперегнанного триметилфосфита. Смесь оставляют стоять для набухания в течение двух часов, после чего нагревают в течение 10 ч при 60 С. Продукт реакции отфильтровывают, промывают на фильтре бенэолом (2х50 мл) и эфиром (2х50 мл) и сушат в вакууме при 2-3 мм рт.ст. и 120 С до постоянного веса. о 25

Найдено, 7.: P 13,0. Молекулярный вес структурной единицы 237,5. Вычислено, 7: P 13,0.

Пример 2. 0,2 г-моль (считая на 1 хлорметильную группу) промытого и высушенного в вакууме ХМСС и ДВБ обрабатывают действием коронного разряда напряжением 30 кВ на расстоянии 10 мм в течение 7 мин, затем сополимер помещают в стеклянный 35 реактор, оборудованный мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, в токе азота добавляют 5 г-моль свежеперегнанного триметилфосфита. Смесь оставляют 40 ,стоять для набухания в течение двух часов, после чего нагревают в течение 10 ч при 60 С. Продукт реакции отфильтровывают, промывают на фильтре бензолом (2х50 мл) и эфиром 45 (2х50 мл) и сушат в вакууме 2-3 мм рт. о ст. при 120 С до постоянного веса.

Найдено,7: P 13,0. Молекулярный вес структурной единицы 237,5.

Вычислено,X: P 13,0.

Пример 3. 0,2 г-моль (считая на 1 хлорметильную группу) промытого эфиром и высушенного в вакууме ХМСС и ДВБ обрабатывают действием коронного разряда напряжением 40 кВ на расстоянии 20 мм в течение 15 мин. Затем сополимер помещают в стеклянный реактор, оборудованный мешалкой, термометром, обратным холодильником и капельной воронкой, в токе азота добавляют 5 г-моль свежеперегнанного триметилфосфата. Смесь оставляют стоять в течение двух часов, после чего нагревают в течение 10 ч при

60 С. Продукт реакции отфильтровываюс о промывают на фильтре бензолом (2х50 мл) и эфиром (2х50 мл) и сушат в вакууме 2-3 мм рт.. ст. при 120 С до постоянного веса.

Найдено,X: P 13,0. Молекулярный вес структурной единицы 237,5.

Вычислено,7: P 13,0.

Скорость фосфорилирования ХМСС и

ДВБ триэтилфосфитом и триизопропигфосфитом также не изменяется в указанных пределах параметров действия коронного разряда.

Влияние температуры на скорость фосфорилирования сополимера триалкилфосфитами при" действии коронного разряда напряжением 10-30 кВ на расстоянии 5-10 мм в течение 5-7 мин дано в табл. 3, в табл. 4 представлено влияние параметров действия коронного разряда на максимально достигнутую скорость фосфорилирования сополимера при температуре 60 С.

Таким образом, применение предлагаемого способа позволит увеличить сорбционные свойства известных сорбентов — фосфорсодержащих сополимеров винилбензилхлорида и дивинилбензола и расширить их ассортимент.

I !

Ю i л

z а

О .в и .ГЪ!

1 еС о а I а х х х г

Ф

QJ

ffJ

1"

О с

Х х

М

Е о О хо

fff o

«

f ! еэ

l

1 î

О

QJ

Ц о е

Ю

00

1Л а

z x з а

И

Q ее! х а«е!!

O о, Ц

Ю

)х е;! х

u G

1-1

О х х

1 х

М О еб D

a> G

1

f

1 I х х

1 1! д

Г

Ю а х а с е

О

G .е

A х

f" и

1 е д

О а х х х х х

Ю

Ю ел

11 а а а

О х (D !

Ю !

Ю

СО л л

I и х

К

Р-!

Ю

Ю е1

- 1 е 4

Ц

>х м х

1« а

О х

О

ff! еО О х х

О и а

Х О

fIf Х

Р

Ю1

:!

1

)Д (Q х ы а О

G 19 гД и

G u

Е О!

О

И

О и

Iz х х и

f" 0

u o е

tf х к а х f х

Q3 .II х ц а еб а

1 ! !

1 ! !

I

-1

I

1

f

I !

1

1

I ! о

Ю

О

1

1

1

1

Ю ел

Г I еа ч е4

IP tO х х е! И

О

О С Х и

О I

o o

О а ь а

1 1 I 1

1

I

1

Г 7 !

1(1 A

К1

Q1 Г„) к х еч Х

r1 0 О

О О О (J а 1106813

Таблица 2

Е фосфорсодержащего сополимера, синтезированного без применения действия коронного разряда, мг-зкв/г

Фосфорилирующий агент

16,00

14, 00

4,70

6,30 ГЮ(л,)2)3 P

4,00

Т а б и ц а 3

Фосфорилирующий агент

Температура, OC ОСН(СН ) j P (С Н О) Р (CH30) Время Максимальреакции,нйй предел

Время реакции, ч фосфорилирования, 7. рования, 7

42,00

19

83,60

91

10

100

100

50,0

100

21

100

30 50,0

Таблица 4, k.

Параметры действия коронного разряда"

Скорость фосфорилирования, ч, при достижении максимальной степени фосфорилирования (сн 0) P ((с н О) Г ) ГОсн(сн ) ) Р

Диапазон напряжения, кВ

10

30

10

30

10

30

Диапазон расстояния, мм 5!

30

10!

21

20

30 (СН 0) P (СдН 0), Р

Время ! реакции, I ч !

I (l

Максимальный предел фосфорилиЕ фосфорсодержащего сополимера, синтезированного с применением действия коронного разряда, мг-,экв/г

Максимальный предел фосфорилирования, 7

1106813

Продолжение табл. 4

Скорость фосфорилирования, ч, при достижении максимальной степени фосфорилированич

Параметры действия фкоронного разряда (С Н О) Р ОСН(СН,), P (СНбО). P

Диапазон времени, с

21

10

30.15

Составитель О. Рокачевская

Редактор Н. Егорова Техред A. Микеш Корректор И. Муска. т т

Заказ 5719/19 Тираж 469 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Ф

Испытания каждого отдельного диапазона действия коронного разряда проводились при условиИ сохранения остальных указанных параметров.

Способ получения фосфорсодержащих полимеров Способ получения фосфорсодержащих полимеров Способ получения фосфорсодержащих полимеров Способ получения фосфорсодержащих полимеров Способ получения фосфорсодержащих полимеров Способ получения фосфорсодержащих полимеров 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к получению ионообменных структурированных волокнистых материалов и может быть использовано на заводах, выпускающих и перерабатывающих полиакрилонитрильные (ПАН) волокна с последующим применением ионита для улавливания реагента из сточных вод и вентвыбросов
Изобретение относится к способам получения комплексообразующих ионитов, предназначенных для извлечения благородных металлов из растворов, и может использоваться в аналитической химии и в гидрометаллургии для селективного концентрирования и извлечения платиновых металлов из растворов
Изобретение относится к способу получения анионитов полимеризационного типа, используемых в различных реакциях ионного обмена в водоподготовке и гидрометаллургии, который позволяет повысить осмотическую стабильность и механическую прочность получаемых анионитов

Изобретение относится к способам получения ионообменных волокон на основе полиакрилонитрила (ПАН) и его сополимеров и может быть использовано в процессах выделения ионов металлов Hg и Cr из промышленных точных вод сложного солевого состава
Изобретение относится к способу получения сшитых полимеров и ионитов

Изобретение относится к способу получения макросетчатого анионита – сшитого сополимера с анионнообменными группами, который может быть использован в химической, пищевой и микробиологической промышленности для очистки растворов биологически активных веществ
Изобретение относится к технологии получения хемосорбционных материалов и может быть использовано в медицине, а именно в коммунальной гигиене
Изобретение относится к области создания недорогих сорбентов волокнистой структуры с использованием отходов промышленного производства
Наверх