Способ получения сетчатых сополимеров

 

Использование: для получения полимерных сорбентов и ионитое. Сущность изобретения: сополимеризация акрилонитрила с дивиниловым мономером при молярном соотношении (45-67):(33-55) в геле метил целлюлозы или силикагеля. Дивиниловый мономер-дивинилбензол, дивинилсульфид, дивиниловый эфир пентаэритрита 1 з.п.ф-лы.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕН.ЮЕ flATEHTHOE ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ

6 (21) 4901311/05 (22} 09.01.91 (46) 30.05.93. Бюл. М 20 (71) Иркутский государственный университет (72) Л.Я.Царик, С.Н.Зуев. P,Н.Кудякова и

С.В.Михайлова (73) Иркутский государственный универсйтет (56) Ласкорин Б.Н. и др. Иониты и ионный обмен. М„ Наука, 1975, с.5-11.

Изобретение относится к области получения сетчатых сополимеров и может быть использовано в научно-исследовательских лабораториях, а также в промышленности при синтезе сорбентов и друГих полимерных сорбентов.

Целью изобретения является повышение выхода сферических частиц сополимеров и повышение осмотической стабильности сополимеров.

Пример 1. Смесь мономеров в соотношении 32,3 г (33 моль ) дивинилбензола и 17,7 (67 моль ) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором 2 г ДАК(4 мас. $) вносят в реактор, в котором находится 125 мл силикагеля (плотность 1.14) и 50 мл воды (25 мас.g). Содержимое реактора перемешивают со скоростью 1900 об/мин. Затем в реактор добавляют 75 мл концентрированно кислоты и через 15 мин смесь нагревают до 40-45ОС. Через 35 мин наблюдается гелеобразование и перемешивание прекращают. Далее реакцию продолжают без перемешивания при 60-70 С в течение 12 мин. После завершения реакции в реактор,,5LJ 1819268 АЗ (з1)з С 08 F 2/44, 220/44// С 08 F 220/44, 212, 36, 228:02, 216:12) (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕТЧАТЫХ СОПОЛИМЕРОВ (57) Использование: для получения полимерных сорбентов и ионитов. Сущность изобретения: сополимеризация акрилонитрила с дивиниловым мономером при молярном соотношении (45 — 67):(33 — 55) в геле метилцеллюлозы или силикагеля, Дивиниловый мономер-дивинилбензол, дивинилсульфид, дивиниловый эфир пентаэритрита t з.п.ф-лы. добавляют раствор 50 мл щелочи (50 мас, Na0H) для разрушения геля и разбавляют реакционную смесь до 2 л и продолжают нейтрализацию щелочью, по универсальному индикатору, Полученный полимер отделяют декантацией, затем его промывают последовательно водой, ацетоном, бензолом и снова ацетоном и высушивают в вакууме при температуре 18-20ОС. Получают полимер, имеющий зернение частиц 5 — 25 мкм, с выходом сферических частиц 100 .

Осмотическая стабильность 99,0 .

Пример 2. Смесь мономеров в соотношении 32.3 г (ЗЗ мол.g) дивинилбензола и 17.7 (67 мол. ) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором ДАК (4 мас. ) вносят в реактор, в котором находится 125 мл (10 ) силикагеля и 75 мл воды.

Далее как в примере 1.

Получают полимер, имеющий размер сферических частиц 10-20 мкм. Осмотическая стабильность 99.2%.

Пример 3. Смесь мономеров в соотношении 32.3 г (33 мол. ) дивинилбенэола и 17,7 (67 мол. ) акрилонитрилэ с раство1819268 ренным в ней инициатором вносят в реактор, в котором находится 125 мл силикагеля и 65 мл воды (19 мас, ), Далее как в примере 1, Получают полимер, имеющий размер сферических частиц 5-15 мкм.

Осмотическая стабильность 99,5,, Пример 4. Смесь мономеров в соотношении 35,5 r (50 мол, ) дивинилбензола, 14,5 r (50 мас, ) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором. Далее как в примере 1.

Получают полимер, имеющий зернение частиц 5-20 мкм с выходом сферических частиц 100 . Осмотическая стабильность

1000 .

Пример 5. Смесь мономеров в соотношении 33,4 г (45 мол. .) дивинилбенэола и 16,6 r (55 мол. ) акрилонитрила с растворенным в ней инициатором (2 r ДАК) вносят в раствор, в котором находится 125 мл силикагеля (плотность 1,14) и 50 мл воды. Содержимое реактора перемешивают со скоростью 1900 об/мин, затем в реактор добавляют 75 мл концентрированной соляной кислоты и через 15 мин смесь нагревают до 40 — 45 С, Через 35 мин наблюдается гелеобразование и перемешивание прекращают, Далее реакцию продолжают без перемешивания при 60 — 70 С в течение 12 ч, После завершения реакции в реактор добавляют 50 мл 50 щелочи по универсальному индикатору. Полученный полимер отделяют декантацией, затем его промывают последовательно водой, ацетоном, высушивают в вакууме при температуре

18 — 20 С. Получают полимер, имеющий эернение частиц 2 — 20 мкм. с выходом сферических частиц 100 и осмотической стабильностью 98-99, Пример 6, В реактор помещают 100 мл насыщенного водного раствора акрилонитрила. содержащего 1 метилцеллюлозы

5";ь хлористого натрия, 10 г (ЗЗ aeon. ) n-дивинилбензола, 8,16 r (67 мол. $) акрилонитрила, 0,5 г(2,5 мас.$) ДАК, растворенного в мономерах и 18 мл бензола Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до 50-55 С.

В момент образования геля перемешивание прекращают и ставят в термостат при температуре 60-70 С на полимериэацию. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают холодной водой, отделяют гранулы сополимера и промывают спиртом и хлороформом, Полученный сополимер, содержащий 100ф, частиц сферической формы, размер частиц от 2 до 10 мкм. Удельная поверхность

270 см /г. Осмотическая стабильность 98 .

Пример 7. В реактор помещают.

1090 мл воды, 1 г метилцеллюлозы и 5 г хлористого натрия. После растворения этих компонентов добавляют 28 г дивинилеульфида (33 мол. ) и 22 г акрилонитрила (67

aeon. ), а также 0,5 r (1 мас. ) ДАК и 37,5 г, 5 75 мас, бензола. Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до температуры 5055 С. В момент образования геля перемешивание прекращают и реакционную смесь ставят в термостат при темпера10 туре 60-70 С. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают водой и отделяют гранулы сополимера, промывают их спиртом и хлороформом.

Полученный сополимер имеет частицы

"5 сферической формы на 100"",ь, размером 210 мкм, общий объем пор 0.53 см /г. Осмотическая стабильность 98 .

Пример 8. В реактор помещают 100 мл воды, 1 г метилцеллюлозы и 5 г хлористого натрия. После растворения этих компонентов добавляют 58 r (33 мол. ) тетравинилового эфирата пентаэритрата, 13,6 г (67 мол. ) акрилонитрила, 0,375 г (0,5 мас. ) ДАК, растворенного в мономерах и

10.9 бенэола. Смесь интенсивно перемешивают и нагревают до температуры 50-55 С.

В момент образования геля перемешивание прекращают и реакционную смесь ставят в термостат при температуре 60-70 для полимеризации. Через 24 ч смесь охлаждают, промывают водой, отделяют гранулы сополимера. промывают спиртом и хлороформом.

Полученный сополимер, имеющий час35 тицы исключительно сферической формы, размер частиц от 2 до 10 мкм. Осмотическая стабильность 99 .

Проведение сополимеризации при стехиометрическом соотношении акрилонит40 рила и дивинилбензола дает возможность получить сетчатый сополимер с регулярным распределением звеньев акрилонитрила и дивинилбензола в молекулярных целях.

При соотношении дивиниловых моно45 меров (дивинилбензол, дивинилсульфид, дивиниловый эфир пентаэритрита). менее

33 мол.7; образуются полимеры, имеющие осмотическую стабильность 70-80 мас.7ь. . В случае использования дивиниловых

50 мономеров более 50 aeon.)I, полимер так обогащается звеньями дивинилбензола. что исключается получение силикагеля больше

25 мас., то время гелеобразования увеличивается до 2-3 ч.

Полученный гель акрилонитрила и дивинилбензола обладает более высокой осмотической стабильностью, предлагаемый сополимер имеет гранулы от 20 до 500 мкм и выше, но и микросферические частицы от

2 до 10 мкм. Предлагаемый способ позволя1819268

Составитель Л. Царик

Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько

Редактор

Заказ 1949 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 ет исключить отходы полимера в процессе его получения, т,е. предлагается безотходная технология получения сферических частиц

Формула изобретения 5

1. Способ получения сетчатых сополимеров путем суспензионной сополимеризации а крилонитрила с диви ниловым мономером. отлич а ю щи йс я тем, что, с целью повышения выхода сферических ча- 10 стиц сополимеров и их осмотической стабильности, сополимеризацию проводят в геле метилцеллюлозы или силикагеле при содержании дивинилового мономера 33 — 50 мол. от общего количества мономеров.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве дивинилового мономера используют дивинилбензол, дивинилсульфид или дивиниловый эфир пентаэритрита.