Способ получения полимерных четвертичных аммониевых солей

бг ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ576326 Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. свид-в 51) М, Кл.г С 086 73/ Заявлено 28,06.76 (21) 2377816/О присоединениеп заявки осударственный комитет оеета Мнннстрое СССРпо делам изобретений и открытий(45) Дат публикования описания 16.11.7В. С. Кравцов, М. В. Бурмистр и Т. Г. Тюринаепропетровский химико-технологический инститим, Ф, Э, Дзержинского 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ЧЕТВЕРТИЧНЫ АММОНИЕВЪХ СОЛЕЙсреде вследлотенида.Кроме тото, в таком растворителе нлст рсакция гидролиза дигалогеннла н концевьх 5 групп макромолекулы. Прн провелсщп реакции в воде необходима высокая температура.что также прнволнт к гидролнзу днгалотеннлов и концевыхр 1 нп закромоле 1:ы.С целью получения полпмеров с высоким мо- О лекулярным весом по предлагаемому способув процессе полнконденсацни псрполнчсскн добавляют волу в количестве, которое необходимо для гомогеннзацнн реакционной массы,н реакцнонну 1 о засс выдержнга 1 от нослс нрн бавленпя воды в теченне 4 - 6 ч. вер 1 т В и- про- ется нлратация че появленнс нзо склОчаетс 51.возможность н обесне нв нособств ст Поскольку гпропсходиттичных аммониевых трупп,воды в реакционной средеО зультате этого устраняетсятекания побочных реакций,гомогенность среды, что сцепи закрозолею лы.Реакцию,полпконленсацн5 дующей схеме: стпроводят и 2- Х - 6 Н -г- гН -г, .+- Х - ОН - Вг Нг- 2 Х г Изооретение относится к области получения полиэлектролитов - полимерных четвертичных аммониевых солей, используемых в процессе ,флокуляции для получения анионнообменных мембран, как комплексообразователей.Известен способ получения полимерных четвертичных аммониевых солей путем реакции поликонденсации дитретичных аминов и дигалэгенидов алифатического и алкилароматического ряда в полярных растворителях, таких как диметилформамид,диметилсульфоксид,диметилацетамид, ацетонитрил, вода или их смеси 1. Но полученные,полиэлектролиты имеют низкую вязкость и соответственно низкий молекулярный вес. Это обусловлено, во-первых, тем, что образующиеся продукты реакции - димеры, тримеры, в большинстве полярных растворителей, в которых, проводят реак,цию, нерастворимы, и реакция протекает в гетеротенной среде, где рост цепей закрозолекулы происходит медленно или прекращается; во-вторых, при использовании смеси растворителей, одним из которых является вода, надример диметилформамид - вода, при ее избытке реакция также, протекает в гетерогенной ствне плохой растворимости лнга576326 гнзСнГ,Нз Я гН, Н- (н,) - ; х: 11 Вг тем, осле Составительедактор Л. Новожилова Техред Н. А. ПереверяеваРыбкина Корректор И. Позняковская Подписное Тираж 633Совета Министров СССи открытийшская наб д. 4/5 Изд. ЛЪ 917осударственного ко по делам изоб3035, Москва, ЖфЗаказ 2533/2НП итета етени 5, Ра Типография,р. Сапунова,П р и м е р 1, В реактор, снабженный мешалкой, затружают 2,304 с (0,012 т моль) М,1 Ч,Х,М-тетраметил-п-ксилилендиамина, 2, 100 г (0,012 г моль) п-ксилилендихлорида, 40 мл ацетона и перемешивают при 40 С. В ходе реакции в момент образования осадка полимера (визуальный контроль по мутности реакционной смеси) в реакционную массу добавляют воду;при 25 С. Процесс прибавления воды во времени идет сле,дующим образом, мин - мл; 32 - 11,8, 57 - 23, 111 - 27,8, 192 - 32, 245 - 34,5, Добавление воды проводят до прекращения выпадения осадка,полимера. После этого реакционную массу выдерживают в течение 4 ч при темлературе реакции для получения вьтсокомолекулярното лродукта, и выливают,в пятикратный избыток диметилформамида. При этом высаждается белая порошкообразная масса, которую отфильтровывают, промывают ацетоном и сушат в вакууме,при 60 С в течение 5 ч. Приведенная вязкость 11,43 дл/г при концентрации полимера, равной 0,1 г/100 мл, характеристическая вязкость 3,1 в 0,07 н КС 1.П р и м е р 2, Методика проведения опыта аналогична примеру 1. В отличие от последней, загружают 1,536 г (0,008,г моль) М,Х,Х,К- тетраметил - и - ксилилендиамина, 1,400 г (0,008 г моль) п-ксилилендихлорида, Процесс добавления воды идет следующим образом, мин - мл: 27 - 7,5, 57 - 17,5, 129 - 25, 147 в . Приведенная вязкость 9,71. Характеристическая вязкость 0,48,дл/г.в 0,6 н. КС 1.П р и м е р 3. Методика проведения опыта аналогична примеру 1. В отличие от последней загружают 2,664 г (0,012 г моль) Х,Х,К,К-тетраметил - 2,5 - диметил-и - ксилилендиамина, 2,1 (0,012 г моль) и-ксилилендихлорида. Процесс добавления воды идет сле 4дующим образом, мин - мл: 27 - 0,8, 43 - 3,8, 107 в , 144 в ,5, 168 в , 200 в , 219 в ,8, 300 в . Приведенная вязкость 11,345 дл/г.П р и м е р 4. Методика проведения опыта 5 аналогична примеру 1. В отличие от последнейзагружают 8,7058,г (0,05 г моль) М,Х,М,К- тетраметилгексаметилендиамина, 10, 2617 г (0,05052;г моль), и-ксилидендихлорида 101 мл ацетона. Процесс добавления воды идет сле О дующим образом, мин - мл: 25 - 40, 55 - 60,65 - 68, 90 - 80, 120 в 1, 200 в 1. Реакционную массу выливают в пятикратный избыток ацетона. При этом высаждается белая, пасто- образная масса, которую отделяют, промыва ют свежей порцией ацетона и сушат в вакууме. Приведенная вязкость 8,435 дл/г.П р и и е р 5. Методика проведения опытааналогична,примеру 1. В отличие от последней загружают 0,768 г (0,004 г моль) КК,Х тетраметил-а-ксилилендиамина, 0,812 г (0,004.г моль) 2,5-диметил-л - ксилилендихлорида.Процесс добавления воды идет следующим образом, мин - мл: 27 - 0,8, 39 - 1,5, 59 - 2,5, 66 - 4,2, 86 - 28, 138 - 12,6. Приведенная вяз кость 4,08 дл/г.Использование предлагаемого способа получения полиэлектролитов обеспечивает по сравнению с существующим способом возможность проведения поликонденсации в гомогенной 30 среде, что значительно повышает молекулярный вес,полимеров. Формула из о бр етен и я 5 1. Способ получения полимерных четвертичных аммониевых солей путем поликонденсации дитретичных аминов и алифатических или алкилароматических дигалогенпдов в органическом полярном растворителе, о т л и ч а ю- О щ и й с я тем, что, с целью получения полимеров с высоким молекулярным весом, в процессе поликонденсацпи псриодически добавляют воду в количестве, необходимом для гомогенизации реакционной массы.5 2. Способ по п. 1, отличающийсячто реакционную массу выдерживают п прибавления воды в течение 4 - б ч.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе О 1. Цутида Э Сапада К., Синахора И. Зарап 1 пд. СЬегп 74, А, 1971, 756 - 760.