359833

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социал истицеских Республикависимыи от патента аявлено 11.Х.1970 ( 1498521/2 М, Кл. С 081 19/10 Конвенцпоьитый приоритет 11.Х 11. 969,М 884325, США Опубликовано 21,Х 1,1972, Боллетень35Комитет по делам аобретений и открытийК 3.123.3 (088.8 и Совете Министров Лата опубликования описания 24,1,19 Авторызобрстсния Иностранцы ид Генри Клеменс и Герман Кристиан(Соединенные Штаты Америки) Иностранная фирма Рохм энд Хаас Компаниманн аявител ООСНОВНЫХМОЛ СОБ ПОЛУЧЕНИЯ СИЛ АНИОНООБМЕННЬ Изобретение относится к области получения синтетических сильноосновных анионитов.Известен способ получения сильноосновных аниопообменных смол радикальной сополимеризацией винилароматического мономера с алифатическим полифункциональным эфиром мегакриловой кислоты, содержащим две метакрилатные группы, с последующим введением в сополимер ионогенных групп галоидалкилировапием и аминпрованием третичным амиГо.С целью расширения ассортимента сильпоосновных анионообменных смол и повышепяя пх термической и механической прочности по предложенному способу в качестве алифатического полифункционального эфира метакриловои кислоты используют эфир, содержащий три или более метакрилатные группы, с последующим введением в сополимер ионогепцых групп галоидалкилировапием и аминичованием третичным амином.В качестве винилароматичсского мономера могут быть использованы стирол, метил- и этилстиролы, винилнафталин и др. мономеры.В качестве алифатич еского полифункциопаль;ого эфира метакриловоп кислоты применяют триметилолпропантриметакрилат, пентаэритриттриметакрилат или тетраметакрилат и триметакрилат глицерина. Количество алифатического эфира составляет 0,1 в 4, предпочтительно 0,5 - 25%, от веса смеси,Сополимеризацию винилароматического мономера проводят блочным, эмульсиопным, су 5 спензионным методом в присутствии инициатора радикалытой сополимеризации. При сополимеризации эмульсионным или суспензионгым методом сополпмер получают в виде сферических гранул размером 0,044 - 4 ль.10 В процессе сополимсризацпи ь исходнуюсмесь может быть добавлен инертный растторитель, что дает возможность синтезироватьпористые сополимеры,В качестве инициаторов при сополимериза 15 ции могут использоваться все известные инициаторы радикальной сополимеризации в оз,органические перекиси, например, перекисибензоила, ацетила, неорганические перекиси,например, перекиси натрия, бария и соли, на 20 примерперсульфаты г 1 перхлораты.В полученный в виде гранул нерастворимыйструктурированный сополимер вьодят галоидалкильные группы общей формулы - С 11 анХ,где п=1 - 4, Х - хлор или бром,25 В качестве галопдалкилирующих а гентовмогут применяться смесь альдегпда и галопдводородной кислоты (например, парасрормальдегид и соляная кислота); дигалоидазкап вприсутствии катализатора Фриделя - Крафт 30 са (например, дихлорэтан и хлористый алю359833 35 Предмет изобретения Составитель С, ВасюковТехред 3. Тараненко Корректоры; А. Васильева и Т. Гревцова,Заказ 188717 Изд. М 1788 Тираж 406 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 миний) или галоидэфир в присутствии хлористого алюминия.Предпочтительно введение в сополимер более реакционноспособных хлорметильных групп.Для получения сильноосновных анионитов галоидалкилированный сополимер затем обрабатывают третичным амином. Реакцию желательно проводить в растворе амина при перемешивании суспендированного сополимера при комнатной или повышенной температуре,В качестве третичных аминов применяют амины, углеводородные, заместители которых представляют собой алкил-, арил-, циклоалкил-, и арилалкил- группы, например, триметиламин, триэтиламин, диметилэтиламин, дифенилэтиламин и др.Сильноосновные аниониты содержат в качестве ионогенных групп группы солей четвертичных аммониевых оснований. При обработке щелочами эти соли переходят в полимерные гидроокиси четвертичных аммониевых оснований.Синтезированные сильноосновные анионооб. менные смолы обладают высокими сорбционными характеристиками, высокими механиче ской и термической стойкостью и могут быть использованы в известных областях применения сильноосновных анионитов,П р и м е р 1. Водную фазу приготавливают из 1018 ч. воды, 2 ч. полиакриловой кислоты в качестве диспергатора и 0,9 ч, желатина, установив рН в пределах от 10 до 10,5. Водную фазу помещают в трехгорлую колбу емкостью 3 л, снабженную мешалкой, обратным холодильником и приспособлением для удаления азота. В колбу добавляют органическую фазу, содержащую, ч.: стирола 664, триметилолпропантриметакрилата 12,2 и перекиси бензоила 6,7, и перемешивают со скоростью около 140 - 150 об/мин для получения диспрессии. Содержимое колбы нагревают примерно до 80 - 82 С и выдерживают при этой температуре в течение примерно 3 час. Полимеризацию заканчивают при 95 С, полученную суспензию проф ильтровывают, промывают и высушивают. Выделяют фраиции сополимера с размером частиц от 0,21 до 0,84 лм. По анализу сополимер содержит, %: примерно стирола 98,2 и триметилолпрапантриметакрилата 1,8.Пример 2. Хлорметилировантче и аминирование проводят обычным способом. Про дукт, указанный в примере, 1, суспензируют всмеси дихлорэтана и хлорметилметилового эфира в колбе, суспензию нагревают примерно до 30 - 32 С и добавляют при перемешивании хлористый алюминий.10 Реакцию заканчивают при температуре 35 -40 С, реакционную смесь охлаждают примерно до 5 С и разлагают избыток хлорида алюминия и хлор метил мети лового эфир а. 3 атем гранулированный сополимер аминируют без водным триметиламином при температуре 5 Св течение 1 - 1,5 час.атем температуру повышают до 30 - 35 С и выдерживают в течение примерно 3 час. После удаления избытка амина диспрессию охлаждают, промывают водой, 20 и хранят во влажном состоянии. Содержаниегранул с диаметром более 0,84 ия 90%, плотность 0,609 г/см, анионообменная емкость 4,02 иг экв/г, обменная емкость по УзО, 50,2 г/л 11 зОв на 1 л смолы из кислых раство ров уранилсульфата. При тепловом испытаниисмолы в цикле холодная вода (+12 С) - 10%-ная серная кислота (60 С, 0,5 час) за 20 циклов 98% гранул не подвергаются изменениям (отсутствие трещин и разломов). При 30 использовании в качестве структурирующегоагента дивинилбензола для получения анионита количество не изменившихся гранул составляло только 47%. Способ получения сильноосновных анионообменных смол путем сополимеризации винил- ароматического мономера с алифатическим 40 полифункциональным эфиром метакриловойкислоты и введения в сополимер ионогенных групп галоидалкилированием и аминированием третичным амином, отлчча 1 ощийся тем, что, с целью повышения термической н механической 45 прочности смол, в качестве алифатическогополифункционального эфира метакриловой кислоты используют эфир, содержащий три или более мета крил атные группы.