Способ получения катионитов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (1 iI 568264

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.12.74 (21) 2085046/05 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.01.79. Бюллетень № 4 (45) Дата опубликования описания 30.01.79 (51) M. Кл,з

С 08F 212/ 14

С 08F 8/00

С 08J 5/20

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 661.183.123. .2(088.8) (72) Авторы изобретения С. Б. Макарова, Ю. А. Лейкин, О. Н. Власовская, А. В. Смирнов и Л. А. Тихонова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТОВ

Изобретение относится к способу получения катионитов, селективных к элементам первой группы.

Известны способы получения катионитов, содержащих сульфо- и нитрогруппы, селективных к элементам первой группы, путем сульфирования с последующим,нитрованием сополимеров стирола с дивинилбензолом (1 — 3).

Однако в соответствии с известным способом (2) в процессе нитрования сульфированных сополимеров нитрующим агентом (дымящей азотной кислотой) происходит деструкция матрицы полимера. Кроме того, катиониты, получаемые известным способом на основе сополимеров с небольшим содержанием дивинилбензола (2%), имеют большие колебания удельных объемов при переводе их из одной ионной формы в другую.

Цель изобретения — исключение окислительной деструкции полимера и упрощение технологии.

Это достигается путем проведения одновременного сульфирования и нитрования сополимеров стирола и дивинилбензола смесью концентрированной серной кислоты и нитрата щелочного металла.

Процесс протекает при 60 — 80 С в течение 4 — 6 ч. Удельный объем полученного катионита в Н+-форме (при содержании дивинилбензола в исходном сополимере

2%) составляет 6 — 10 мл/г. При переводе

его в Na+-форму удельный объем изменяется до 4,5 — 7,5 мл/г. Статическая обменная емкость сорбента, в зависимости от количества введенных нитрогрупп, по 0,1 н..раствору едкого натра составляет от 2,7 до

4,0 мг.экв/г. По этому способу, изменяя соотношение серной кислоты и нитрата щелочного металла в реакционной смеси, можно получать катиониты с заданным содержанием сульфо- и нитрогрупп.

Предлагаемый способ существенно упро15 щает технологию получения указанных катионитов, так как исключает двукратную обработку сополимера, а также использование дымящей азотной кислоты.

Пример 1. В трехгорлую колбу, снаб20 женную мешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 25 г сополимера стирола с 2% и-дпвинилбензола и

75 мл дихлорэтана. Смесь выдерживают

1,5 — 2 ч. Затем загружают суспензию 11,3г нитрата калия в 500 мл концентрированной серной кислоты. Реакционную смесь выдерживают при 60 С в течение 4 ч, после чего ее охлаждают, катионит отфильтровывают, загружают в 500 мл уксусной кислоты и

30 при перемешивании постепенно разбавляют

568264

Формула изобретения

Составитель А. Демченко

Техред А. Камышиикова

Корректор Е. Хмелева

Редактор Л. Письман

Заказ 2630/7 Изд. № 130 Тираж 590 Подписное

НПО <Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

3 дистиллированной водой. Катионит отмывают дистиллированной водой до нейтральной реакции промывных вод, обраба TbIBBIoT 4%-ным раствором едкого натра и снова водой. Затем катионит переводят в

Н+-форму 6о/о-ным раствором соляной кислоты, отмывают дистиллированной водой до отсутствия ионов хлора в промывных водах и высушивают при 70 С в течение

8 — 10 ч.

Статическая обменная емкость полученного катионита по 0,1 н. раствору едкого натра 3,1 мг экв/г, удельный объем в

Н+-форме 8,1 мл/г, содержание азота и серы 4,5 и 9,5 /о соответственно.

Пр им ер 2. 25 г сополимера стирола с

2% и-дивинилбензола обрабатывают по примеру 1 с той лишь разницей, что реакционная смесь содержит 5 г нитрата калия (О,:2 моль на осново-моль сополимера) и процесс проводят при 70 С.

Статическая обменная емкость полученного катионита по 0,1 н. раствору едкого натра составляет 4,0 мг экв/г, удельный объем его в Н+-форме 9,8 мл/г, содержание азота и серы 1,6 и 12,6% соответственно.

Способ получения катионитов путем сульфирования и нитрования сополимеров

10 стирола и дивинилбензола, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью исключения окислительной деструкции полимера и упрощения технологии, сульфирование и нитрование проводят смесью концентрирован15 ной серной кислоты и нитратов щелочных металлов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Патент США Кв 3256250, кл. 260 — 2.2, 20 1966.

2. Патент США Ма 3370021, кл. 260 — 2.2, 1968.

3, J, Аррl. Chem., 18, 2, 48, 1968.