Способ получения полимерных матриц для синтеза ионообменных смол

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социалистических

Республик. ())) 859384 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.12.79 (21) 2847595/23 05 с присоединением заявки РЙ— (23) Приоритет— (51) М. Кл.

С 08 F 216/34

С 08 F 226/06

С 08 F 212/36/!

С 08 Х 5/20

Гоаударстееннмй комитет

СССР по делам изобретений н открытий (53) Л (678.7 139 (088.8) О "Убликовано 30.08.81. Бюллетень Ле 32

Дата опубликования описания 0| 09 81 (72) Авторы изобретения

А. H Зорина, Г. И. Остроумова, Ю. А. Лейкин, и М. Н. Расторгуева (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ МАТРИЦ ДЛЯ СИНТЕЗА ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Изобретение относится к способам получения полимерной основы (полимерных матриц) для синтеза ионообмепных смол полимераналогичными превращениями, в частности к способам получения сополимеров акролеина.

Известен способ получения сополимеров акролеина и а,Р-ненасыщенных соединений суспензицонной сополимеризацией в средс водных растворов солей. (П.

По известному способу получают линейный полимер в виде мелкодисперсного порошка, непригодного для приготовления нерастворимых нонообменных смол, Наиболее близким к предлагаемому является способ получения сополимеров акролеина и дивинилбензола с винильными сомономерами. В качестве сомономеров используют эфиры акриловой и метахриловой кислот, стнрол, винилацетат, винилхлорил, метилвинилхетон.

Сополимеризацию проводят в водных растворах солей, используя водорастворимые полимеры как стабилизаторы эмульсии, органические перекиси и азосоелипепия как инициаторы полимепизации (21.

Получение гранул сополимера правильной сферической формы в соответствии с известным способом требует применения сложного режима перемешивания, трудно выполнимого в условиях промышленного производства (изменение скорости перемещения, кратковременные остановки мешалки и т.п.). Размер гранул сопочимера, получаемого по известному способу, не превышает 0,3 мм, выход бездефектных гранул 60 — 70%.

При производстве сополимера акролеина по известному способу необходимо выполнение условий, значительно усложняющих технологию.

При атмосферном давлении сополимеризацию акролеина, вещества с низкой температурой кипения (52,5 С), проводят с использованием дефицитных и неудобных в применении инициаторов с температурой разложения 20-40 С.

Используют только свежепсрегнанный акролеин, тщательно очищенный. от ингибитора, не выдерживающий даже кратковремеш(ого хранения. Самопроизвольная поликонденсапия лерегнанного !.акролеина приводит к потерям

859384

20

35 одержание ьдегидных упп, мг-зкв/r

Известный

Менее 2

7,9

Предлагаемый (пример 2) 89,5

8,7 мономера и снижению содержания альдегидных групп в сополимере.

Цель изобретения — получение укрупненных гранул правильной сфе1.ической формы и упрощение технологий.

Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полимерных матриц для синтеза ионообменных смол путем суспензионной сополимеризации акролеина, дивинйлбензола и винильного мономера в качестве винильного мономера используют винилпиридин в количестве 1 — 70 вес.% от веса мономеров.

Добавление винйлпиридина снижает растворимость акролеина в водно-солевой суспензионной среде, стабилизирует систему, позволяя при небольших скоростях перемешивания получать устойчивую, нерасслаивающуюся эмульсию и повысить размер образующихся гранул сополимера (не менее 0,6 мм).

Добавление винилпиридина снижает температуру сополимсризации до 35 — 40 С даже при использовании в качестве инициатора перекиси беизоила. Это обстоятельство имеет большое практическое значение, так как позволяет IIpoводить процесс без усложнения технологичес25 кой схемы (применение повышенного давления, использование труднодоступных реагентов). Снижение температуры полимеризации достигается, очевидно, за счет образования инициирующей редокс-системы третичиый амин — перекись бензоила. 1Io предлагаемому способу сополи30 мерйзация проходит достаточно полно в присутствии ингибируюших веществ, поэтому предварительной очистки акролеина не требуется.

В соответствии с разработанными условиями используют 1 — 70 вес.% винилпиридина в смеси мономеров как для стабилизации и инициирования системы, так и для придания специфических свойств сополимеру, используемому при получешги ионообменных смол. Сополимеризацию проводят при 35 — 40 С в течение

4 — 16 ч. При получении макропористых сополимеров в качестве порообразователей используют алифатические и ароматические углеводороды, 45

4 спирты, эфиры, технические продукты типа бензоинов, керосинов и т.п.

Пример 1. В стеклянную колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, содержащую 60 мл 0,5%-ного водного раствора крахмала,0,0157 г. метола и 14,5 r хлористого натрия, заливают смесь 20 г 84,5 o ного 2-метил-5-винилпирицина, 5,37 г 50 o-ного дивинилбензола, 3,98 r акролеина, содержащего 0,1% гидрохинона, 0,865 r перекиси бензоила и 6,38 г бензина БР— 1. Реакционную смесь нагревают при п еремешивании 4 ч при 40 С и 8 ч при

50 С. После охлаждения и фильтрации полученный сополимер промывают дистиллированной водой и высушивают. Получают 20,5 г белых матовых гранул правильной сферической формы. Выход гранул с диаметром более

0,6 мм составляет 92%, выход беэдефектных гранул 100% (отсутствие слипшихся неправильной формы частиц). Содержание азота в сополимере 7,9%, альдегидных групп

2,3 мг-экв/г.

Пример 2. В реакционную колбу помешают раствор крахмала, содержащий 6 r крахмала и 600 мл воды, 150 r хлористого натрия, 0,015 г метола и при .перемешивании вливают смесь 197 г акролеина, содержащего

0,1% гидрохинона, 51,4 r 50 -ного дивинилбензола, 2,95 r 84,5 o-ного 2-метил-5-винилпиридина, 10 r перекиси бензоила и 35 г этилбензола. Полимеризационную смесь перемешивают при комнатной температуре до установления нужного размера капель органической жидкости, затем нагревают до 40 C и выдерживают при этой температуре в течение 2 ч.

Полученный сополимер обрабатывают острым

0 водяным паром или кипятят в воде в течение 4 — 6 ч. Получают 221,5 г сополимера.

Выход гранул с диаметром более 0,6 мм 89,5%, выход бездефектных гранул правильной сферической формы 95%. Содержание альдегидных групп в сополимере 8,7%, азота 02%.

В таблице представлены сравнительные данные по известному и пр длагаемому способам получения сополимера акролеина и дивинилбен эола.

Способ получения полимерных матриц для синтеза ионообменных смол путем суспензионСоставитель Г. Русских

ТехРед А. Бабииец

Редактор В. Петраш

Корректор E. Рошко

Тираж 530

ВИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 7466/40

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 859384 6

Таким образом, предлагаемый способ позво- ной сополимеризации акролеина, винильного ляет в 45 раз увеличить выход гранул с диамет- мономера и дивинилбензола, о т л и ч а юром более 0,6 мм, снизить в 1,4 раза количест- шийся тем, tto, с целью получения укрупво брака (дефектных гранул), увеличить содер- пенных гранул правильной сферической формы жанне альдегидных групп в сополимере, упро- 5 и упрощения технологии, в качестве винильстить технологию за счет применения доступ- ного мономера используют винилпиридин в коного и удобного в использовании реагента (пере- личестве 1 — 70 весЯ от веса мономеров. киси бензоила) и ликвидации стадии подготов- Источники информации, ки акролеина (очистки от ингибитора). принятые во внимание при экспертизе

Формула .изобретения 10 1. Патент ФРГ Р 2404742, кл. С 08 F 212/08. опублик. 1978.

2. Патент CltIA М 3813353. кл. 260 — 2.1, .опублик. 1975 (прототип) .