Анионит с аминогруппами для водоподготовки и способ его получения

Изобретение относится к области разработки сорбционных материалов для водоподготовки установок на тепловых и атомных электростанциях, для очистки вод от загрязнений анионного характера, а также в процессах гидрометаллургии для извлечения цветных и редких металлов и способу их получения. Предложен анионит с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей, получаемый по реакции аминирования активных эпоксигрупп сополимеров глицидилакрилатов с дивинильными сшивающими агентами, преимущественно с дивинилбензолом. Предложен также способ получения указанного анионита. Технический результат - получение анионита с группами четвертичных аммониевых оснований в ОН--форме, что исключает использование хлорметильных производных и позволяет предотвратить попадание хлора в промывные воды. Кроме того, использование в качестве растворителей спиртов и гликолей позволяет в значительной степени увеличить термостабильность групп четвертичных аммониевых оснований, легко реализовать рециклы с выделением легко кипящих аминов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 пр.

 

Изобретение относится к области разработки сорбционных материалов для водоподготовки установок на тепловых и атомных электростанциях, для очистки вод от загрязнений анионного характера, а также в процессах гидрометаллургии для извлечения цветных и редких металлов.

Известно, что среди анионитов, используемых для водоподготовки, наиболее полное обессоливание и удаление кислотных компонентов обеспечивают высокоосновные аниониты с группами четвертичных аммониевых оснований (А.Б. Пашков. Синтез ионообменных материалов и перспективы его развития / в сб. Ионный обмен. Под ред. М.М. Сенявина, М.: Наука, 1981. С. 63-72). Наибольшая эффективность достигается в том случае, когда аниониты находятся в ОН--форме. Для этого ионит подвергается тщательной отмывке от следов хлора при его переводе в ОН--форму. Подобные аниониты широко используются для экспрессного обессоливания и удаления кислот в центробежных аппаратах. Трудность перевода и многостадийность отмывки анионита от хлоридных ионов значительно усложняют технологию водоочистки и снижают технико-экономические показатели всего процесса водоподготовки.

Из уровня техники известен способ очистки воды от анионов сильных кислот и пористый анионит смешанной основности для этих целей - АНС, получающийся в хлоридной форме последовательными реакциями хлорметилирования и аминирования макропористого сополимера стирола и дивинилбензола. (Патент №2239605 РФ, C02F 1/42. Способ очистки воды от анионов сильных кислот / Зройчиков Н.А., Храмчихин A.M., Чернов Е.Ф., Никитин И.В. Заявл. 07.10.2003 г.; Опубл. 10.11.2004 г.). Содержание количеств низкоосновных и высокоосновных групп в анионите АНС относится как 9-17:1. Получение анионита с указанным соотношением групп различной основности достигается механическим регулированием количества, последовательностью введения и природой аминирующих реагентов, известных и применяющихся при синтезе анионитов смешанной основности. Изменение указанного соотношения в любую сторону (менее 9 или более 17) приводит к уменьшению основного параметра анионита - динамической обменной емкости по анионам сильных кислот при сорбции из вод или растворов со значением рН менее 5,0.

Использование анионита АНС в процессах водоочистки от анионов сильных кислот также требует предварительного перевода в ОН--форму, что сопровождается образованием значительного количества промывных щелочно-хлоридных растворов.

Также из уровня техники известен способ получения анионитов полимеризационного типа, используемых в различных реакциях ионного обмена в водоподготовке и гидрометаллургии, заключающийся в сополимеризации стирола и дивинилбензола с последующим хлорметилированием и аминированием. При этом хлорметилирование осуществляют путем подачи катализатора - четыреххлористого титана в виде донорно-акцепторного комплекса с монохлордиметиловым эфиром при 20°С в количестве 0,6-1,0 мас. ч. на 1 вес. ч. сополимера и затем поднимают температуру до 42°С и выдерживают в таком режиме 3 ч. Такая подача катализатора позволяет исключить перегрев реакционной массы, сократить время проведения хлорметилирования. (Патент №2127283 РФ, C08J 5/20. Способ получения анионитов / Дедовских Г.И., Рощин А.В., Балашова Г.Л., Радионов Ф.Ф., Пушкар М.И. Заявка №2003129557/15. Заявл. 13.05.1997 г.; Опубл. 10.03.1999 г.) Однако и в этом случае после проведения аминирования анионит находится в хлоридной форме и для его последующего применения необходима отмывка от хлор-ионов и перевод в ОН--форму.

Наиболее близким к заявляемому аниониту по технической сущности и достигаемому результату является сильноосновный анионит на основе сополимера полистирола и 7% дивинилбензола, хлорметилирование которого осуществляют в следующей по составу реакционной смеси, в весовых частях: 9-11 - сшитого дивинилбензолом полистирола, 38-63 - тионилхлорида, 19-40 - изоамилового спирта, 6-10 - пара-формальдегида, 16-30 - хлорида олова и 55-87 - дихлорметилена, а аминирование полученного хлорметилированного сополимера проводят в среде, содержащей в весовых частях: 20-35 - триметиламина, 8-15 - деионизированной воды, 0,4-0,8 - хлорида натрия и 24-60 - диоксана (Патент № CN 105037591 А, КНР, C08F 12/08; C08F 8/24; C08F 8/32. Strong-basicity styrene anion exchange resin and preparing method of strong-basicity styrene anion exchange resin / Wu Zhen, Xia Fei, Guo Qing, ZhangYingqiang. Заявка CN 20151498788. Заявл. 14.08.2015 г.; опубл. 11.11.2015 г.). Процесс сополимеризации и хлорметилирования проводят в температурном интервале 3-10°С - 3-7 часов, затем при 3-15°С - 4-20 часов, затем при 3-25°С - 16-24 часа, после чего хлорметилированный сополимер отмывают от соляной кислоты и диоксана деионизированной водой и высушивают под вакуумом при 40-65°С. Полученный хлорметилированный сополимер аминируют при 30-70°С в течение 7-24 часов. Полученный сильноосновный анионит в хлор-форме отфильтровывают от жидкой фазы и отмывают деионизованной водой от соляной кислоты и других продуктов реакции. Для последующего применения в процессах водоподготовки сильноосновный анионит, полученный по описанному выше способу, переводят в ОН--форму с использованием растворов гидроксидов щелочных металлов и/или аммония с последующей отмывкой деионизованной водой от примесей хлор-ионов.

Техническим результатом настоящего изобретения является получение анионита с аминогруппами для водоподготовки непосредственно в ОН--форме, при отсутствии в реакционной смеси возможных источников хлор-ионов. В предлагаемом техническом решении непрореагировавшие с аминами эпоксигруппы эффективно взаимодействуют с минеральными и даже органическими кислотами, прочно связывая их в твердой фазе с образованием сложных эфиров. В результате в реакционной смеси практически не содержится несвязанных кислотных компонентов, и, особенно, хлор-ионов, а в твердой фазе анионита гидролизуемых хлорметильных групп.

Этот технический результат достигается анионитом с аминогруппами для водоподготовки, получаемым по реакции аминирования химических групп сополимеров глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинильными сшивающими агентами, преимущественно с дивинилбензолом в количестве 3-30% масс.

Также этот технический результат достигается способом получения анионита с аминогруппами для водоподготовки, заключающимся в том, что реакцию аминирования проводят первичными, вторичными и третичными алифатическими и гетероароматическими аминами в органических растворителях, выбранных из классов спиртов и гликолей, в интервале температур 30-60°С в течение 2-6 часов.

В качестве сополимеров для получения анионита с аминогруппами для водоподготовки в ОН--форме используют пористые и макропористые сополимеры глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинильными сшивающими агентами, в качестве которых преимущественно используют дивинилбензол в количестве 3-30% масс. Указанные сополимеры аминируют первичными, вторичными и третичными аминами алифатического ряда с углеводородными заместителями линейного или изостроения с числом атомов углерода от 1 до 7, или аминами гетероциклического ряда, в качестве которых используют пиридин и его производные.

В результате проведения реакции аминирования третичными аминами сополимеров глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинилбензолом непосредственно получают высокоосновные аниониты с группами четвертичных аммониевых оснований в ОН--форме. Использование в качестве аминов алифатических и гетероциклических производных позволяет регулировать селективность к удаляемым анионным примесям, в том числе селективность к цветным и редким металлам, образующим в водных растворах анионные комплексы, в процессах их извлечения.

Преимущества предложенного анионита с аминогруппами для водоподготовки и способа его получения заключаются также в том, что в процессе его синтеза исключается использование хлорметильных производных, что позволяет предотвратить попадание хлора в промывные воды. Это особенно ценно для очистки теплоносителя в байпасе контуров атомных реакторов и водоподготовки на тепловых электростанциях.

Еще одним преимуществом предлагаемого изобретения является использование в качестве растворителей спиртов и гликолей, что позволяет в значительной степени увеличить термостабильность групп четвертичных аммониевых оснований, которые в обычных водных средах начинают деградировать уже при комнатной температуре с выделением триметиламина. Для предлагаемого способа показана возможность достижения высоких степеней превращения для триметил- и триэтиламинов в водных средах.

При этом отработавшая реакционная смесь либо в случае отсутствия растворителя содержит только избыток амина, либо представляет собой раствор амина с пониженной концентрацией, которая корректируется доукреплением или может быть разделена простой фракционной перегонкой.

Проведение реакции в относительно высококипящих гликолях позволяет легко реализовать рециклы с выделением легкокипящих аминов, а применение диэтиленгиколя облегчает цикл разделения и для более высококипящих аминов.

В настоящем изобретении предлагаются сополимеры глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами, обладающие большой стерической доступностью эпоксидных групп, которые отделяются от полимерной цепи как минимум тремя углеродными атомами. Это способствует большей термической устойчивости и большей реакционной способности, что наблюдается в реакциях с триэтиламином. Кроме того, любые изменения в структуре анионита и переход в ряды - первичный, вторичный или третичный амины - дают возможность значительно изменить природу аминогрупп и многократно расширить и улучшить их сорбционные свойства.

Еще одним преимуществом предлагаемого изобретения является использование сорбента с малым диаметром сорбирующего элемента волокна или нетканого материала и большим свободным сечением и высокой скоростью фильтрации. Возможно также использование предлагаемых анионитов в виде волокон, жгутов и нетканых материалов, которые более эффективно работают при извлечении из водных растворов малых и следовых концентраций удаляемых компонентов по сравнению с гранульными материалами, обычно имеющими размеры частиц более 0,3 мм.

Использование различной формы сильноосновных анионитов позволяет достичь значительного увеличения скорости сорбции в области внутридиффузионного лимитирования и обеспечить аномально высокую скорость сорбции в области внешнего диффузионного лимитирования на растворах с малыми и следовыми концентрациями. Несмотря на то, что ионообменные волокна или нетканые материалы характеризуются меньшей емкостью на единицу работающего слоя, чрезвычайно малый размер самого волокна позволяет достигать аномально высоких скоростей сорбции.

Примеры 1-12 демонстрируют осуществление настоящего изобретения. Примеры носят иллюстрирующий характер и никоим образом не ограничивают объем притязаний.

Пример 1.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 100 мл (48 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 190 мл водного 45%-ного раствора триметиламина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 20±2°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, 90 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,42 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,18 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме - 0,569. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Пример 2.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 103 мл (50 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 10 масс. % дивинилбензола, 180 мл 45%-ного раствора триметиламина в этиловом спирте и выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 40±3°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 90 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены. Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,6 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,22 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме - 0,568.

Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Пример 3.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 70 мл (36 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 120 мл триэтиламина и 160 мл этиленгликоля и выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 38±3°С в течение 5 ч.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, 90 мл этанола и подсушивают током воздуха в течение 5-10 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены.

Степень превращения контролируют тремя способами: гравиметрически, потенциометрическим титрованием по снижению концентраций амина в жидкой фазе и по сорбции HCl. За результат принимают среднее арифметическое из полученных данных.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,1 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,404 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме - 0,754. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или ее перегонки.

Пример 4.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 120 мл (50 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 120 мл триэтиламина и 190 мл этиленгликоля и выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 4 ч.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 90 мл этанола, и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5-10 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 2,92 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,404 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме - 0,656. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или ее перегонки.

Пример 5.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 100 мл (48 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 12 масс. % дивинилбензола, 150 мл 40%-ного раствора диметиламина в этиленгликоле выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 35±2°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, 90 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,56 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,121 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп - 0,487. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Пример 6.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 100 мл (48 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 150 мл 40%-ного раствора диметиламина в этиленгликоле выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 4 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, 90 мл этанола, и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,62 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,122 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп - 0,513. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Пример 7.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 100 мл (48 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 100 мл этаноламина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 50±3°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,58 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,22 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп - 0,672.

Пример 8.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 100 мл (48 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 8 масс. % дивинилбензола, 100 мл этаноламина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на твердую и жидкую фазы на фильтре, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены. Возможна рекуперация реагента и растворителя путем доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,73 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,248 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп - 0,767.

Пример 9.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 60 мл (29 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 12 масс. % дивинилбензола, 60 мл диметилэтаноламина и 50 мл этанола выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 5 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на фильтре на твердую и жидкую фазы, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы не обнаружены. Поскольку жидкая фаза содержит лишь неизмененный диметилэтаноламин и спирт возможно повторное ее использование после доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 2,44 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,402 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме 0,402.

Пример 10.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 60 мл (29 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 4 масс. % дивинилбензола, 60 мл дигексиламина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на фильтре на твердую и жидкую фазы, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы отсутствуют. Поскольку жидкая фаза содержит лишь неизмененный дигексиламин возможно повторное ее использование после доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 2,32 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,479 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп 0,76.

Пример 11.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 60 мл (29 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 4 масс. % дивинилбензола, 60 мл дигептиламина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 6 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на фильтре на твердую и жидкую фазы, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы отсутствуют. Поскольку жидкая фаза содержит лишь неизмененный дигептиламин возможно повторное ее использование после доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 2,95 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,479 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп - 0,77.

Пример 12.

В трехгорлый реактор объемом 500 мл, снабженный низкооборотной мешалкой (скорость 1-2 об/мин) и последовательно подключенным термопарным регулятором, помещают 60 мл (29 г в пересчете на сухой вес) сополимера глицидилметакрилата с 4 масс. % дивинилбензола, 60 мл пиридина выдерживают при непрерывном перемешивании при температуре 60±3°С в течение 5 часов.

Затем содержимое реактора разделяют на фильтре на твердую и жидкую фазы, твердую фазу промывают последовательно дистиллированной водой, потом 120 мл этанола и подсушивают сорбент током воздуха в течение 5 мин. В промывных водах хлор-ионы отсутствуют. Поскольку жидкая фаза содержит лишь неизмененный пиридин возможно повторное ее использование после доукрепления реакционной смеси по амину или его концентрированному раствору.

Емкость, определенная потенциометрическим титрованием по сорбции 0,1 н. HCl, составила 3,35 ммоль/г сухого анионита, экспериментальный привес составил 0,579 г/г сухого полиглицидилметакрилата. Молярная степень превращений эпоксигрупп в четвертичные аммониевые группы в ОН--форме 0,72.

1. Анионит с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей, получаемый по реакции аминирования химических групп сополимеров, отличающийся тем, что в качестве сополимеров используют сополимеры глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинильными сшивающими агентами.

2. Анионит с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей по п. 1, отличающийся тем, что в качестве сополимеров используют пористые и макропористые сополимеры глицидилакрилатов, а в качестве дивинильных сшивающих агентов - дивинилбензол в количестве 3-30 масс. %.

3. Анионит с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей по п. 1, отличающийся тем, что сополимеры глицидилакрилатов используют в виде гранул.

4. Способ получения анионита с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей, охарактеризованный по п. 1, включающий аминирование химических групп сополимеров глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинилбензолом в количестве 3-30%, отличающийся тем, что реакцию аминирования проводят первичными, вторичными и третичными алифатическими и гетероароматическими аминами в органических растворителях, выбранных из классов спиртов и гликолей, в интервале температур 30-60°С в течение 2-6 часов.

5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве первичных, вторичных и третичных алифатических аминов используют амины с углеводородными заместителями линейного или изостроения с числом атомов углерода от 1 до 7, а в качестве гетероароматических аминов - пиридин и его производные.

6. Способ по п. 4, отличающийся тем, что в качестве спиртов используют спирты с числом атомов углерода в алкильном заместителе линейного или изостроения от 1 до 3, а в качестве гликолей - этиленгликоль, диэтиленгликоль.

7. Способ по п. 4, отличающийся тем, что при аминировании сополимеров глицидилакрилатов с активными эпоксигруппами с дивинилбензолом третичными аминами получают анионит в ОН--форме.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области основного органического и нефтехимического синтеза, в частности к способу получения полиолефинсукцинимида, используемого для предотвращения образования углеродистых отложений на деталях двигателей внутреннего сгорания.

Настоящее изобретение относится к модифицированным полиоксиалкиленамином сульфированным блок-сополимерам, содержащим: а) сульфированный блок-сополимер, содержащий два полимерных концевых блока А, по существу не содержащих функциональных групп сульфоновой кислоты или сульфонатного эфира, и один полимерный внутренний блок В, содержащий приблизительно от 10 до 100 мол.% функциональных групп сульфоновой кислоты или сульфонатного эфира из расчета на число чувствительных к сульфированию мономерных звеньев блока В, и b) полиоксиалкиленамин в количестве приблизительно от 0,6 до 2 моль-эквивалентов аминных групп на моль функциональных групп сульфоновой кислоты или сульфонатного эфира сульфированного блок-сополимера; где полиоксиалкиленамин представляет собой соединение формулы R1-(О-А)x-NH2, где R1 представляет собой C1-C18-алкил или амино-С2-С4-алкилен, А представляет собой в каждом случае С2-С4-алкилен и x представляет собой число от 2 до 100.

Изобретение относится к области нефтехимического синтеза, в частности к способу получения алкенилсукцинимидов 1,2-дизамещенных имидазолина путем взаимодействия малеинового ангидрида олефинами при повышенной температуре с последующим взаимодействием алкенилянтарного ангидрида с аминами в присутствии растворителя, отличающийся тем, что в качестве олефинов используют полиальфаолефин с молекулярной массой 800-950, или полиизобутилен с молекулярной массой 750-1050, или олигомер этилена с молекулярной массой 950-1150, или сополимер этилена и пропилена, содержащий 55-60% звеньев пропилена с молекулярной массой 850-950, процесс ведут в присутствии инициатора сначала при температуре 75-85°C в течение 1-1,5 ч, затем при 170-180°C в течение 3,5-4 ч при мольном соотношении полиальфаолефин, или полиизобутилен, или олигомер этилена, или сополимер этилена и пропилена: малеиновый ангидрид=1:1,0-1,05 с последующей конденсацией полученного алкенилянтарного ангидрида в масле с 1,2-дизамещенными имидазолинами формулы: где R=(СН3)2СН, СН3(СН2)2, С17Н33, n=1-2, при мольном соотношении алкенилянтарный ангидрид:1,2-дизамещенный имидазолин, равном 1:1, сначала при 50-80°C в течение 1-1,5 ч, затем при 145-155°C в течение 4,5-5 ч.

Изобретение относится к энергоэффективному и экологически благоприятному способу получения бутильных иономеров. Описан способ получения иономера, включающий, по меньшей мере, следующие этапы: a) обеспечение реакционной среды, содержащей общую алифатическую среду, которая содержит по меньшей мере 50 мас.% одного или нескольких алифатических углеводородов с температурой кипения в диапазоне от 45°C до 80°C при давлении 1013 гПа, и смесь мономеров, содержащую по меньшей мере один моноолефиновый мономер, по меньшей мере один мультиолефиновый мономер и не содержащую или содержащую по меньшей мере один другой сополимеризуемый мономер при массовом отношении смеси мономеров к общей алифатической среде от 40:60 до 99:1; b) полимеризация смеси мономеров в реакционной среде с образованием каучукового раствора, содержащего каучуковый полимер, по меньшей мере в значительной степени растворенный в среде, содержащей общую алифатическую среду и остаточные мономеры из смеси мономеров; с) отделение остаточных мономеров смеси мономеров из каучукового раствора с образованием отделенного каучукового раствора, содержащего каучуковый полимер и общую алифатическую среду, d) бромирование каучукового полимера в отделенном каучуковом растворе с получением раствора, содержащего бромированный каучуковый полимер и общую алифатическую среду, е) реакция бромированного каучукового полимера, полученного на этапе d), с по меньшей мере одним азот- и/или фосфорсодержащим нуклеофилом.

Настоящее изобретение относится к полиалкил(мет)акрилату для улучшения свойств смазочного масла. Описан полиалкил(мет)акрилат для улучшения свойств смазочных масел, содержащий повторяющиеся звенья, являющиеся производными (мет)акрилатов с 6-22 атомами углерода в спиртовом радикале, отличающийся тем, что полиалкил(мет)акрилат является привитым сополимером, причем основа для прививки содержит повторяющиеся звенья, являющиеся производными (мет)акрилатов, содержащих: а) от 0 до 40 мас.% повторяющихся звеньев, являющихся производными (мет)акрилатов формулы (I): где R является водородом или метилом, a R1 означает алкильный радикал с 1-5 атомами углерода, b) от 20 до 99,9 мас.% повторяющихся звеньев, являющихся производными (мет)акрилатов формулы (II): где R является водородом или метилом, a R2 означает алкильный радикал с 6-22 атомами углерода, с) от 0 до 20 мас.% повторяющихся звеньев, являющихся производными (мет)акрилатов формулы (III): где R является водородом или метилом, a R3 означает алкильный радикал с 23-4000, а привитой компонент содержит от 0,1 до 10 мас.% повторяющихся звеньев, являющихся аминопроизводными от полярного этиленненасыщенного мономера, являющегося малеиновой кислотой или малеиновым ангидридом, и амина, представляющего собой N-фенил-1,4-фенилендиамин.

Изобретение относится к сополимеру малеимида, способу его получения и к термостойкой композиции смолы, содержащей указанный сополимер. Сополимер малеимида содержит от 50 до 60% масс.

Способ может быть использован в нефтехимическом синтезе. Способ получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты осуществляют взаимодействием аминоамидов, полученных реакцией индивидуальных полиаминов или смеси полиаминов с масляной, или изомасляной, или олеиновой, или стеариновой кислотами, или стеарином, при температуре 160-190°С в течение 4-6 ч в мольном соотношении полиамин: кислота составляет 1-1;1:1, с алкенилянтарным ангидридом сначала при температуре 25-29°С в течение 0,5 ч, потом при 110-115°С в течение 0,5-1 ч, и затем полученную смесь выдерживают при 145-150°С в течение 3-4 ч.

Способ может быть использован в нефтехимическом синтезе. Для получения амидоимидов алкенилянтарной кислоты осуществляют взаимодействие аминоамидов, полученных реакцией полипропиленполиаминов, выбранных из дипропилентриамина, или трипропилентетрамина, или тетрапропиленпентаамина, или смеси полиаминов, или 1,2-диаминопропана, с масляной, или изомасляной, или олеиновой, или 2-этилгексеновой кислотами в мольном соотношении амин: кислота, равном 1-1,15:1, с алкенилянтарным ангидридом сначала при температуре 90-105°C в течение 1,2-1,8 ч, затем при 162-165°C в течение 3,5-4 ч в присутствии индустриального масла.
Изобретение относится к латексам, применяемым в пропиточных составах для крепления армирующих текстильных материалов к резинам при изготовлении шин и других резиновых изделий, и может быть использовано в промышленности синтетического каучука.
Изобретение относится к области битумно-полимерных материалов, в частности к битумно-полимерным композициям с термообратимой сшивкой. .

Изобретение относится к способу получения полистирола, имеющего высокий показатель текучести расплава. Описан способ получения полистирола, имеющего средневесовую молекулярную массу (Mw) в диапазоне значений 120000-160000, полидисперсность в диапазоне значений 4-6 и показатель текучести расплава, равный по меньшей мере 40 г/10 мин, путем подачи стирола в реакционную систему, по которой стирол проходит как компонент реакционной смеси, полимеризуясь при этом, причем реакционная система включает начальную реакционную зону (100) и зону последующей реакции (200), где способ включает стадии: полимеризации стирола в начальной реакционной зоне с образованием полистирола, имеющего Mw более 300000 и полидисперсность в диапазоне значений 1,5-2,5, причем полимеризуется 10-30 мас.% стирола, подаваемого в начальную реакционную зону; и полимеризации оставшегося в реакционной смеси стирола в зоне последующей реакции, причем агент переноса цепи смешивается с реакционной смесью в начале этой реакционной зоны и, необязательно, в одной или нескольких дополнительных точках внутри этой реакционной зоны.

Настоящее изобретение относится к вариантам композиции присадки для контроля и ингибирования полимеризации стирола. В одном варианте композиция состоит из амина и хинонметида, где указанный амин выбран из группы, содержащей триизопропаноламин (ТИПА) и пропоксилированный этилендиамин (ПЭД), триэтаноламин (ТЭА) и трибутиламин (ТБА), диэтаноламин (ДЭА), моноэтаноламин (МЕА) и их комбинации.

Изобретение относится к огнестойким расширяющимся полимеризатам, содержащим в качестве системы антипиренов комбинацию из, по меньшей мере, одного фосфорного соединения в качестве антипирена и, по меньшей мере, одного сернистого соединения в качестве дополнительного антипирена или огнезащитного синергиста, а также к способам получения таких полимеризатов и полимерных пенопластов.

Изобретение относится к способу производства модифицированного полимера или соответствующего гидрированного полимера. Способ производства модифицированного полимера или его гидрированного продукта включает полимеризацию мономера, содержащего по крайней мере одно из перечисленного: сопряженный диен и ароматическое соединение винила, в растворителе полимеризации на основе углеводорода, с использованием активного металлоорганического агента в качестве инициатора полимеризации, с образованием модифицированного полимера или его гидрированного продукта, причем модифицированный полимер включает в себя функциональную группу по крайней мере в одном из положений: в главной цепи и в боковой цепи, причем функциональная группа включается в модифицированный полимер с использованием соединения, имеющего функциональную группу, защищенную силильной группой, в качестве инициатора полимеризации, мономера, содержащего функциональную группу, или терминатора полимеризации, кроме того, способ включает в себя последовательно: (a) стадию извлечения растворителя, в которой реакционный раствор, в котором модифицированный полимер или гидрированный продукт растворен в растворителе полимеризации, разделяют на фракцию растворителя, включающую растворитель на основе углеводорода, и твердую фракцию, включающую модифицированный полимер или гидрированный продукт, (b) стадию отделения низкокипящей фракции, в которой фракцию растворителя перегоняют для отделения низкокипящей фракции, включающей растворитель на основе углеводорода и соединение силанола, и (c) стадию удаления силанола, в которой по крайней мере часть соединения силанола удаляют из низкокипящей фракции путем жидкостной экстракции с использованием низкокипящей фракции и экстрагирующего растворителя, причем по крайней мере часть рафината, из которого путем жидкостной экстракции было удалено соединение силанола, повторно используют как растворитель для полимеризации.

Настоящее изобретение относится к новому функционализированному полимеру, содержащему мономерное звено полиена и по меньшей мере одно звено, имеющее общую формулу в которой m является целым числом от 2 до 5 включительно, а также к резиновой композиции, содержащей функционализированный полимер, и к способу применения резиновой композиции.

Настоящее изобретение относится к влагопаропроницаемой пленке, изделию с покрытием, включающему подложку и вышеуказанную пленку, эластичной мембране и композиции для покрытия или отливки пленки.

Изобретение относится к технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение. Способ получения прозрачных металлсодержащих полимеризуемых композиций, предназначенных для изготовления избирательно поглощающих электромагнитное излучение материалов для светотехники, опто- и микроэлектроники, осуществляют взаимодействием растворимых солей металлов или их смесей с органическими серосодержащими соединениями в мольных соотношениях, не превышающих 1:1,5, в качестве реакционной среды используют стирол и/или эфиры (мет)акриловой кислоты при мольном отношении в смеси стирола к эфирам (мет)акриловой кислоты от 0 до 1, при нагревании в интервале температур 70-90°C в течение 5-20 минут.
Настоящее изобретение относится к способу полимеризации стирольного мономера в присутствии бромированного антипирена. Описан способ суспензионной полимеризации стирольного мономера для получения полистирола, включающий стадии: a) нагревания полимеризационной суспензии, содержащей стирольный мономер, до температуры равной по меньшей мере 60°С, b) дозирования инициатора в упомянутую нагретую полимеризационную суспензию во время реакции полимеризации в течение периода времени 2-4 часа, непрерывным или периодическим образом, по меньшей мере двумя порциями, при этом упомянутый период начинается при степени превращения мономера равной 65% или менее, и упомянутый инициатор характеризуется временем полураспада при температуре, при которой его дозируют, не большим чем 60 минут, где во время реакции полимеризации в полимеризационной суспензии присутствует бромированный антипирен.
Изобретение относится к эластомерной термопластичной композиции, имеющей прочность при сжатии при температурах от 20°C до 100°C, содержащей гидрированные блок-сополимеры стирола и бутадиена.
Настоящее изобретение относится к водной суспензии диацилпероксида и ее применению в производстве высокомолекулярных полимеров. Описана водная суспензия, пригодная для получения высокомолекулярных полимеров, содержащая: 35-45 масс.% твердых частиц диацилпероксида, имеющих размер частиц d50 в диапазоне 1-10 микрон, 0,05-0,8 масс.% диспергирующего вещества и не более чем 1 масс.% органического растворителя; в которой твердый диацилпероксид представляет собой замещенный или незамещенный дибензоилпероксид.

Изобретение относится к области разработки сорбционных материалов для водоподготовки установок на тепловых и атомных электростанциях, для очистки вод от загрязнений анионного характера, а также в процессах гидрометаллургии для извлечения цветных и редких металлов и способу их получения. Предложен анионит с аминогруппами для очистки вод от анионных примесей, получаемый по реакции аминирования активных эпоксигрупп сополимеров глицидилакрилатов с дивинильными сшивающими агентами, преимущественно с дивинилбензолом. Предложен также способ получения указанного анионита. Технический результат - получение анионита с группами четвертичных аммониевых оснований в ОН--форме, что исключает использование хлорметильных производных и позволяет предотвратить попадание хлора в промывные воды. Кроме того, использование в качестве растворителей спиртов и гликолей позволяет в значительной степени увеличить термостабильность групп четвертичных аммониевых оснований, легко реализовать рециклы с выделением легко кипящих аминов. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 12 пр.

Наверх