Способ получения водорастворимых полимерных

 

2IIO79

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВЙДЕТЕДЬСТВУ

Саки Ссввтскик

Сациалистнчвскиа

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 24.XI I.1966 (№ 1121252/23-5) Кл. 39b, 22/06 с присоединением заявки №

МПК С 081

Приоритет

Опубликовано 08.11.1968. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 5.1V.1968

Камитвт па делам иаабретвниХ и аткрытиХ при Саветв Мииистрав

СССР

УДК 678.746.22-136.22-9 (088.8) Ав-.торы изобретения Г. С. Колесников, А. С. Тевлина, H. И, Скрипченко, А. Г. Рустамов, А. С. Гусарова, В. А. Юшманова и Ф. В. Мамедов

Заявитель Московский химико-технологический институт имени Д. И. Менделеева

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРАСТВОРИМЪ|Х ПОЛИМЕРНЪ|Х

ПОЛ ИЭЛ ЕКТРОЛ ИТОВ

Известный способ получения водорастворимых полимерных полиэлектролитов состоит в хлорметилировании с последующим аминированием, сульфировании и фосфорилировании полистирола. Эти полиэлектролиты используют в качестве флокулянтов для осветления водных суспензий.

С целью повышения флокулирующей способности и расширения сырьевой базы таких полиэлектролитов, предлагается в качестве ароматических полимерных соединений использовать привитые сополимеры стирола с бутил каучуком.

На основе этих сополимеров разработан синтез водорастворимых полиэлектролитов анионного и катионного характера реакциями сульфирования, фосфорилирования, хлорметилирования с последующим аминированием.

Сульфирование привитых сополимеров стирола и бутилкаучука проводят серным ангидридом в присутствии диоксана или другого растворителя хлорсульфоновой кислотой, моногидратом или слабопроцентным олеумом, фосфорилирование — треххлористым фосфором в присутствии хлористого алюминия или ортофосфорной кислоты с тном очевиной, хлорметилирование — монохлордиметиловым эфиром, а последующее аминирование — третичными аминами, такими как триметиламин, пиридин, диметилмоноэтаноламин и т. п. Получаемые при этом водорастворимые полиэлектролиты обладают повышенной флокулирующей способностью, вследствие большей гибкости макромолекул и увеличения расстояния между цепями за счет присутствия в их структуре звеньев бутилкаучука.

П р и м ер 1. В трехгорлую колбу с механической мешалкой, обратным холодильником и трубкой для подачи $0з заливают 300 мл

5% -ного раствора привитого сополимера стирола с бутилкаучуком в дихлорэтане. Реакционную смесь охлаждают до 0 С и через трубку подают 60 г серного ангидрида в течение

15 мин. Образующийся вязкий продукт сульфирования отделяют от дихлорэтана декантацией, а затем растворяют в дистиллированной воде. Водный раствор пропускают через колонку с анионитом АВ-17 для отделения от серной кислоты.

Концентрацию раствора полимерной сульфокислоты определяют по сухому остатку. Емкость полимерной водорастворимой сульфокислоты по 0,1 н. раствору N3OH 3,6 мг.экв/г.

П р и м ер 2. К 10%-ному раствору привитого сополимера (10 г) стирола с бутилкаучуком в диоксане (90 г), помещенному в трехгорлую колбу с мешалкой и обратным холодильником, добавляют 40 г (27,3 мл) треххлористого фосфора и 6,4 г А|С1з. Реакцион30 ную смесь нагревают при 60 С 5 час. После

211079

Составитель Г. Русских

Редактор Л. А. Ильина Техред Л. К. Малова 1(орректоры: О. 5. Тюрина и С. А. Башлыкова

Заказ 579!11 Т раж 530 Подписное

JJ,1 1 114ПИ 1(о аитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2 охлаждения продукт реакции обрабатывают бензолом для удаления избытка РС!з, затем гидролизуют водой и окисляют 25 /о-ной НХО." при комнатной температуре в течение 4 час.

Для отделения водорастворимого катионита от азотной кислоты раствор пропускают через колонку с анионитом АВ-17.

Концентрацию раствора фосфорилированного привитого сополимера стирола с каучуком определяют по сухому остатку. Емкость водорастворимой полимерной кислоты по 0,1 н. раствору NaOH 3,4 мг ° экв/г.

Пример 3. В трехгорлую колбу с мешалкой и обратным холодильником заливают

80 мл монохлордиметилового эфира и при работающей мешалке порциями вводят туда же

10 г привитого сополимера, получаемого полимеризацией стирола в присутствии 7 /о бутилкаучука. После растворения сополимера к реакционной смеси добавляют 1,2 г безводного хлористого цинка и все это нагревают при

50 С 12 час. По окончании реакции хлорметилированный сополимер осаждают в 50% -ныи водный этанол (или метанол), промывают разбавленной соляной кислотой, а затем дистиллированной водой до нейтральной реакции и сушат на воздухе при комнатной температуре.

15 г хлорметилированного сополимера в пересчете на 100%-ный помещают в трехгорлук> колбу, в которую предварительно заливают

50 мл дистиллированной воды и при работающей мешалке из капельной воронки добавляют 30 мл 20%-ного водного раствора триметиламина. Реакционную смесь перемешивают

0,5 час при комнатной температуре, а затем

6 час при 40 — 45 С. После аминирования из реакционной смеси отгоняют избыток триметиламина и часть воды под небольшим вакуумом (20 — 50 мм рт. ст.). Окончательно раствор полимерного полиэлектролита очищают от триметиламина пропусканием последнего через колонку с катионитом СДВ-3 или

КУ-2-20.

Концентрацию раствора водорастворимого полиэлектролита определяют по сухому остатку. Емкость водорастворимого анионита

4,3 иг экв/г, содержание азота 6%.

Пример 4. 15 г хлорметилированного сополимера, получаемого по примеру 3, помещают в трехгорлую колбу с 70 мл дистиллированной воды и при работающей мешалке добавляют 12 г пиридина. Реакционную смесь перемешивают 0,5 час при комнатной температуре и 6 час при 45 — 50 С. Избыток пиридина отделяют пропусканием раствора водорастворимого полимерного полиэлектролита через колонку с катионитом СДВ-3 или

КУ-2-20.

Концентрацию раствора водорастворимого анионита определяют по сухому остатку. Емкость анионита 3,7 мг ° экв/г, содержание азота 51%

Предмет изобретения

Способ получения водорастворимых полимерных полиэлектролитов путем хлорметилирования с последующим аминированием, сульфирования или фосфорилирования ароматического полимерного соединения, отличающийся тем, что, с целью увеличения флокулирующей способности, в качестве ароматического полимерного соединения используют сополимер стирола с бутилкаучуком.