Способ получения окислительно-восстановительных полимеров

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ, путем взаимодействия аминосоединений с хинонами или галоидохинонами, о тличающийся тем, что, с целью улучшения свойств продукта, повышения химической устойчивости и механической прочности, в качестве аминосоединений применяют сшитые сополимеры аминостирола.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССа (21) 1654351/23-05 (22) 10. 05. 71 (46) 1 . 04. 90. Бюл. Ф 14

{71) Институт химических наук АН Казахской ССР (72) Е.Е.Ергожин, С.P.Рафиков, Р.Бакирова и Б,А.Мухитдинова (53) 661.183.123 (088.8) Изобретение относится к синтезу полимеров с окислительно-восстановительными и ионообменными свойства-. ми.

Известен способ получения окислительно-восстановительных полимеров путем взаимодействия хинонов или галоидохинонов с ди- и полиаминами.

Однако известный способ характеризуется сложностью получения окислительно-восстанбвительных (электроннообменные) полимеров с высокими технологическими свойствами. Полимеры образуются в виде порошка, не растворимого в органическом растворителе, но растворимого в концентрированной серной кислоте. Они имеют низкую электроннообменную емкость, отличаются малоудовлетворительными ки" нематическими и физико-химическими свойствами. Их невозможн,.= использовать для обратимого окисления или восстановления ионов неорганических и органических соединений.

С целью улучшения кинетических свойств, повышения химической ус„„ЯО„„З75952 Л (51)5 С 08 F 212/14, C 08 F 8/00

С 08 З 5/20 (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ПОЛИМЕРОВ, путем взаимодействия аминосоединений с хинонами или галоидохинонами, о тл и ч а ю шийся тем, что, с .целью улучшения свойств продукта, повышения химической устойчивости и механической прочности, в качестве аминосоединений применяют сшитые сополимеры аминостирола. тойчивости и механической прочности продукта макропористые сшитые сополимеры аминополистирола (сшивающие

I агенты: дивинилбензол, или N,N --алI килендиметакриламид, или N, N -арилендиметакриламид или диметакриловый эфир диоксипроизводных ароматических углеводородов) конденсируют с .галоидохинонами или хинонами. Полученные полимеры отличаются высокой проницаемостью регулирующих веществ, механической прочностью и химической устойчивостью, а также узким гранулометрическим составом. Обратимое окисление и восстановление их протекает очень быстро (1-2 ч). При проведении более десяти циклов окисления и восстановления снижение окислительно-восстановительной емкости полимера не наблюдают.

Полученные окислительно-восстановительные иониты можно использовать для селективного окисления или восстановления различных оргаличес = ких или неорганических соединений, для сорбции и разделения ионов ме375952 таллов, для защиты от радиации и для очистки конденсатов атмосферной влаги в космических кораблях. Наличие в структуре полимера групп, способных к анионному обмену и обратимому

5 окислению и восстановлению, позволяет осуществить процессы перевода ионов металла от одной валентности к другой и последующую сорбцию их в одну стадию. Поэтому полученные окислительно-восстановительные иониты представляют большой практический интерес в гидрометаллургии..

Приме р 1. В Реактор за- 15 гружают 300 г макропористого сополимера аминостирола и дивинилбензола (содержание дивинилбензола 12Х, анионообменная емкость полимера по

О, 1 н раствору НС1 5,0 мг-экв/г), 1500 мл смеси этилового спирта и диоксана (2:1 по объему), 600 г хлоранила, 50 г ацетата натрия и нагревают при интенсивном перемешивании в течение 10 ч при 75 С. Полученный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате Сокслета, отмывают

2Х-ным водным. раствором едкого натра и дистиллированной водой. Восстановление проводят 10Х-ным раствором гидросульфита натрия.

Окислительно-восстановительная емкость полимера по О,i н раствору

Fe<(SOy) g составляет 3,2 мг-экв/е, анионообменная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,5 мг-экв/г.

Пример 2. В реактор загру— жают 50 г макросетчатого сополимера аминостирола и гексаметилендиметакриламида (содержание гексаметилен- 40 диметакриламида 15Х анионообменная емкость полимера по 0,1 н раствору НС1 4,9 мг-экв/г), 250 мл смеси этилового спирта и диоксана (2:1 по объему), 100 r хлоранила, 8 г ацетата натрия и нагревают при интенсивном перемешивании в течение 8 ч при 75 С. Полученный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате

Сокслета, отмывают 2Х-ным водным ра50 створом едкого натра и дистиллированной водой. Восстановление проводят

10Х-ным раствором гидросульфита.натрия.

Окислительно-восстановительная ем55 кость полимера по 0.,1 н раствору

Ре (ЯОа) составляет 2,7 мг-экв/г, анионообменная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,7 мг-экв/г.

По примеру 2 проводят реакцию с сополимерами аминостирола с этилендиметакриламидом, или декаметилендиметакриламидом, или моно- или диили триэтиленгликольдиметакрилатом.

Пример 3. В реактор загружают 150 r макросетчатого сополимера аминостирола и диметакрилового эфира диоксидифенилсульфоксида (содержание диена 16Х, анионообменная емкость полимера по 0,1 н раствору НС1, 5,1 мг-экв/г), 750 мл смеси этилового спирта и диоксана (2:1 по объему), 300 г хлоранила, 20 г ацетата натрия и нагревают при интенсивном перемешивании в течение 10 ч при

75 С. Синтезированный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате

Сокслета, отмывают 2Х-ным водным раствором едкого натра и дистиллированной водой. Восстановление проводят

10Х-ным раствором гидросульфита натрия.

Окислительно-восстановительная ем- . кость полимера по 0,1 н раствору

Fe (S0 ) составляет 2,6 мг-экв/г, анионообменная емкость по 0,1 н раствору НС1 1,8 мг-экв/г.

По примеру 3 проводят реакцию с сополимерами аминостирола с диметакриловым эфиром диоксидифенилсульфона, или диоксиазобензола, или диоксидифенилового эфира, или диоксидифенилсульфида.

Пример 4. В реактор загружают 600 г макропористого сополимера аминостирола и дивинилбензола (содержание дивинилбензола 8Х, анионо— обменная емкость полимера. по 0,1 н раствору НС1 5,2 мг-экв/г), 3000 мл этилового спирта, 1200 r хинона и нагревают при интенсивном перемешивании в течение 8 ч при 75 С. Синтео зированный полимер экстрагируют этиловым спиртом в аппарате Сокслета и отмывают дистиллированной водой. Восстановление проводят 10Х-ным раствором гидросульфита натрия.

Окислительно-восстановительная емкость полимера по 0,1 н раствору

Fe (S0 )3 составляет 2,9 мг-экв/г, анионообменная емкость по О,1 н раствору НС1 1,5 мг-экв/г..