Способ получения полиамфолитов

 

" i 1., .1

ОПИСАНИЕ

ИЗСЫЕтЕН ИЯ пп 425921 Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 27,07.72 (21) 1816815/23-5 с присоединением заявки № (32) Приоритег

Опубликовано 30.04.74. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 02.10.74 (51) М. Кл, С 08f 25 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 661.183.123 (088.8) (72) Авторы изобретения

М. И. Друзин, И. Н. Вакова, H. И. Щенникова, Л, Ю. Чиванова и

Л. П. Карапетян (71) Зая витель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМФОЛИТОВ

Изобретение относится к области получения синтетических ионитов, используемых в качестве сорбентов, комплексообразователей и для других целей.

Известен способ получения полиамфолитов радикальной сополимеризацией ненасыщенной карбоновой кислоты или ее эфира с винилпиридином и дивинильным структурирующим агентом. Недостатки этого способа заключаются в сравнительно невысокой сорбционной емкости и малой селективности полиамфолитов, обусловленные наличием третичных пиридиновых групп.

Для устранения этих недостатков и расширения ассортимента высокоемких селективных сорбентов предлагается способ получения полиамфолитов путем радикальной сополимеризации ненасыщенной карбоновой кислоты или ее эфира с аддуктом 2,5-дивинилпиридина и полиэтиленимина при использовании в качестве структурирующих агентов 2,5-дивинилпиридина или N,N -ди-(р-(5-винилпиридил-2)этил)-пиперазина. Применение аддукта и азотсодержащих структурирующих агентов позволяет создать сорбенты, содержащие различные аминогруппы, а также повысить емкость по основным группам и селективность полиамфолитов.

Близкая реакционная способность структурирующих агентов с мономерпым аддуктом позволяет повысить равномерпос1ь распределения сшивки в сополимере.

Реакцшо сополимеризации проводят при температуре 40 †1 С в присутствии инициатора радикального типа — динитрила азоизомасляной кислоты в течение 12 — 16 час. При применении в сополимеризации эфиров ненасыщенной карбоновой кислоты полученный сополимер гидролизуют раствором щелочи при

10 120 — 150 С. Полученный полиамфолит в солевой форме подвергают далее обработке паром или горячей водой для удаления щелочи, а затем высушивают при 60 — 80 С. Для повышения прочности полиамфолитов предла15 гается также известным способом проводить сополимеризацию в присутствии полимерного связующего (полиэтилена) с последующим экструдированием порошка совмещенного сополимера для получения гранул.

20 Синтезированные полиамфолиты имеют высокие сорбционные характеристики (СОЕ по основным группам до 10 мг-экв/г), селективны к солям меди, никеля и кобальта и могут быть использованы в известных областях при25 менения полиамфолитов.

Пример 1. В реактор помещают 30 г полиэтиленимина (ср. мол. вес 1500) и 5 г 2,5динивилпиридина, смесь тщательно перемешивают при 50 — 60 С (температура бани) в

ЗО течение 2 час, охлаждают до 20 — 25 С и прибавляют к аддукту 16,3 г свежеперегнанного метилметакрилата и 0,55 г динитрила азоизомасляной кислоты в 4 r 2,5-динивилпиридина.

Реакционную смесь полимеризуют при 40—

100 С в течение 16 час. Сополимер очищают экстракцией этанолом в аппарате Сокслета, выход 90 — 95%. Статическая обменная емкость по 0,1 н. раствору соляной кислоты составляет 10 мг-экв/г.

200 г полученного сополимера помещают в автоклав и обрабатывают раствором 192 г щелочи (едкий натр) в 288 мл воды при температуре 125 — 150 С в течение 20 — 24 час. Полученный полиамфолит отмывают от щелочи водой и сушат воздухом при 60 — 80 С; сорбционная емкость синтезированного полиамфолита составляет, мг-экв/г: по Сп + 4,45; по Ni+

4,40; по Сов+ 2,98.

Пример 2. В реактор-смеситель емкостью

10 л помещают 1,5 кг полиэтиленимина и

0,29 кг 2,5-дивинилпиридина и перемешивают при 40 — 55 С в течение 2 час, выключают обогрев и при перемешивании добавляют 500 г метилметакрилата и 0,7 кг порошкообразного полиэтилена, перемешивают в течение 1,5 час, к охлажденной до 20 — 30 С смеси прибавляют

2,2 г динитрила азоизомасляной кислоты в

20 мл дивинилпиридина. Полимеризацию ведут при постоянном перемешивании в течение

15 — 16 час при 40 — 100 С. Получают порошкообразный сополимер, СОЕ по 0,1 н. раствору соляной кислоты составляет 5,5 — 6,0 мгэкв/г.

Сополимер подвергают экструдированию с получением гранул размером 1 + 1,2 мм при

160 — 175 С. Гранулы подвергают щелочной обработке, как описано в примере 1, и обрабатывают водяным паром или горячей водой.

425921

Выход совмещенного пол иамфолита 89—

92%. Емкость по аминогруппам 4,35 мг-экв/г и по карбоксильным группам 1,35 — мг-экв/г.

Пример .3. В реактор помещают 30 г полиэтиленимина и 5 г дивинилпиридина, смесь тщательно перемешивают и выдерживают при

50 — 60 С в течение 2 час. В охлажденную смесь при перемешивании добавляют 16,3 г свежеперегнанного дибутилитаконата и раствор 0,055 г динитрила азоизомасляной кислоты и 4 г N,N -ди-(р-(5-винилпиридил-2)-этил)пиперазина в 15 мл дибутилитаконата. Реакционную смесь полимеризуют при ступенчатом температурном режиме 40 — 100 С в течение

14 час. Полимер очищают экстракцией этанолом в аппарате Сокслета; выход трехмерного продукта составляет 90 — 95 .

В автоклав помещают 200 г сополимера, 192 г едкого натра в 288 мл воды и нагревают

2О до 160 С и выдерживают в течение 24 час, Затем охлажденную смолу — полиамфолит выгружают из автоклава и тщательно отмывают от щелочи. Полученный полиамфолит обладает емкостью, мг-экв/г: по аминогруппам—

25 12,7; по Cu + 3,90; Ni + 3,85 по Со 2+ 2,54.

Предмет изобретения

Способ получения полиамфолитов путем радикальной сополимеризации непредельной

30 карбоновой кислоты или ее эфира с производным винилпиридина и дивинильным структурирующим агентом, отлича ющийся тем, что, с целью повышения сорбционных характеристик полиамфолитов, в качестве производ35 ного винилпиридина используют аддукт 2,5дивинилпиридина с полиэтиленимином, а в качестве дивинильного структурирующего агента — 2,5-дивинилпиридин или N,N -ди- (1з- (5винилпиридил-2) -этил) -пиперазин.

Составитель С. Васюков

Техред 3. Тараненко

Редактор Л. Герасимова

Корректор Н, Учакина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2874/11 Изд. Кз 1567 Тираж 565 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-65, Раушская наб., д. 4/5