Способ получения полистиролсульфоната натрия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ %ПЛОТВУ

Союз Сеаетскиз

Социапистическиз

Республик

<щ857149 (61) Дополнительное к авт. свми-ву »)«"

С 08 F 112/14

С 08 F 8/36 (22) Заявлено 291079 (21) 2834302/23-05 с присоединением заявки HP—

Гоеударстаенный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приормтет—

Опубликовано 23.0881. Бюллетень И9 31

Дата опубликования описання 230881 (53) УДК 678.746..22(088.8}

Л. Г. Паляничко, Л. Н. Сидоренко, В. Л.

Л. И. Кожушкова и В. Я. Изотов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИС ТИРОЛСУЛЬФОНАТА

НАТРИЯ

Изобретение относится к высокомо-. лекулярным соединениям, а именно.к способу получения полистиролс .тьфоната натрия, который может найти применение в качестве осадителя твердой фазы в процессе синтеза аммиачных фотографических эмульсий.

Известны способы получения поли.стиролсульфоната натрия сульфированием полистирола серной кислотой. в при- 1© сутствии растворителей с последующей. нейтрализацией щелочью 1.1).

Недостатком этих способов является применение растворителей прн сульфировании, что требует их дополнйтель-1$ ной регенерации и усложняет технологическое оформление процесса.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ получения полистиролсульфона- 29 та натрия путем сульфирования серной кислотой при нагревании (120-125 C} в течение 6 ч с последующим. выделе-. нием полистиролсульфокислоты и кейтралиэацией 40%-ным водным растворов) 25 едкого натра (до рН 6,5-7,5 при 66.С}, удалением образовавшегося сульфата. натрия трехступенчатые охлаждением с 20бС до -1оС и трехкратной фильтрацией, соответственно, осажденнем по-. 3 листиролсульфоната натрия этиловым спиртом при 2-3ОС, фильтрацией, растворением в воде и сушкой. Выход готового продукта составляет 57%. Содержание полистиролсульфоната натрия .55%;.содержание сульфата натрия 42% 2, Недостатками известного методд явлщотся низкое качество получаемого продукта, обусловленное низким содер-. жанием основного вещества и соответственно большим содержанием сульфата натрия в готовом продукте, обра- . зовавшемся в результате применения болыюго избытка серной кислоты при сульфироваиин (10-кратный избыток

963-ной кислоты), недостаточно высо« кий выход и сложность процесса отделения готового продукта от сульфата натрия.

Цель изобретения — увеличение выхода полйстире)лсульфоната натрия, улучшение его качества и упрощение технологии т)роцесса. .Цель достигается тем, что соглас" ио спрсобу получения йолистиролсульфавата натрия йутем сульфирования полистирола серной кислотой при нагревании, массовое соотношение кисло" ты и полкстирола берут равным 3-5:1, нейтрализованный раствор полистирол857149 сульфокислоты обрабатывавт солью сернистой кислоты и отделяют сульфат натрия обработкой пятикратным .по массе количеством метилового спирта.

Предпочтительно в качестве соли сернистой кислоты используют бисульфит аммония или бисульфит натрия.

Отличительной особенностью предлагаемого изобретения является то, что сульфирование ведут 3-5-кратным количеством серной кислоты, нейтрализованную полистиролсульфокислоту обрабатывавт солью сернистой кислоты, например, бисульфитом аммония, бисуль фитом натрия, а сульфат натрия отделяют доб".влением 5-кратного количества метклового спирта. Загрузки даны в пересчете на 100Ъ-ный продукт.

Пример 1. В трехгорлув колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 130 r

93-94Ъ-ной серной кислоты и 26 г полистирола. Смесь нагревают до 120125ОС и при этой температуре перемешивают в течение 5 ч подогрев до

120-125 С необходимо вести осторожHG, так как возможно вспенивание при

105-110ОС. Сульфомасса представляет собой коричневый подвижный вязкий раствор в горячем состоянии, но мере

его охлаждения вязкость значительно повышается) . По окончании сульфированкя сульфомассу охлаждают до 80-100 С и выливают на 150 мл охлажденной до

10-15"С воды. Растворение идет с выделением тепла, поэтому процесс ведут с непрерывным охлаждением до температуры 70-75оС. С одержимое колбы размешивают, охлаждают до температуры

20-25оС и медленно приливают 115-135г едкого натра в виде 40Ъ-ного раствора до рН 6-7. Температура реакции при нейтрализации 20-25о С. По окончании нейтрализации к реакцконной смеси добавляют 0,6 г бисульфита аммония для предотвращения деструкции макромолекулы, подогревавт до температуры 7580оC и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин. По окончании выдержки реакционный раствор охлаждают до 15-20oÑ, добавляют 850 мл ме".: тилового спирта и размешивают в течение 1 ч. Выпавший в осадок сульфат натрия отфильтровывают на воронке

Бюхнера и промывают 50 мл воды.Из маточника и промывной воды отгоняют меФормула изобретения

1 у 1. Способ получения полистиролсульфоната натрия путем сульфирования полистирола серной кислотой при нагревании, нейтрализации полистиролсульфокислоты едким.натром с последующим удалением сульфата натрия, выделения

4 целевого продукта и сушки, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью увеличенйя выхода полистиролсульфоната натрия, улучшения его качества и упрощения технологии процесса, суль4з фирование осуществляют при массовом соотношении кислоты и полистирола, равном 3-5:1, нейтрализованный раствор полистиролсульфокислоты обрабатывают солью сернистой кислоты и отделя$O ют сульфат натрия обработкой пятикратным по массе количеством метанола.

2. Способ по й. 1, о т .л и ч а— ю шийся тем., что в качестве соли сернистой кислоты используют бисульй: у фкт аммония или бисульфит натрия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CKA 9 3072619, кл. 260-79.3, опублик. 1963.

2. "Технологический регламент про@© изводства полистиролсульфокислого натрия", опублик. 01.02.76, 9 52, с. 11-23 (прототип) .

Тираж 530 Подписное шийся водный раствор полистиролсульфо кислого натрия сушат на распылительно сушилке типа Иинор при температуре на входе 145 С и на выходе 60-67 С.

Получают 63,4 г технического про;.. дукта с содержанием основного вещества 84Ъ, что составляет 48,2 г s пересчете на 100Ъ- ный продукт. Содержание влаги 9Ъ, содержание сульфата натрия

2,3Ъ.

ВИИИПИ Заказ 7137/37 г. Ужгород, ул. Проектная, 4.Филиал ППП "Патент", танол прк температуре 67-70 С,а остав

Выход полистиролсульфокислого натрия составляет 94,5Ъ.

Пример 2. Синтез ведут в ус.ловиях примера 1, но с той лишь разницей, что на сульфирование берут

88 г 93-94Ъ-ной серной кислоты.

Получают 64,4 r технического продукта с содержанием основного вещества 80,1Ъ, что составляет 47,9 г в пересчете на 100Ъ-ный продукт. Содержание сульфата натрия 4,25Ъ, содержание влаги 9Ъ.

Выход полистиролсульфокислого натрия составляет 94Ъ.

П р и м e p 3. Синтез ведут в условиях примера 1, но вместо бисуль15 фита аммония добавляют бисульфит натрия в количестве 0,6 г.

Получают 63,2 г технического продукта с содержанием основного вещества 83,7Ъ, что составляет 48,6 r в пе2О ресчете на 100Ъ-ный продукт. Содержание сульфата натрия 2,1Ъ содержание влаги 9Ъ.

Выход полистиролсульфокислого натрия составляет 94,4Ъ.

Предложенный способ позволяет улучшить качество полистиролсульфоната натрия за счет снижения содержания. сульфата натрия с 42Ъ до 2,3-4,25Ъ, повысить выход полистиролсульфокислого натрия до 94-94,5Ъ упростить технологию процесса за счет проведения осаждения сульфата натрия метанолом.