Способ получения ионитов

(19) (И) 16 А Ф(59 С 08 Р 8/46 АНИЕ ИЗОБРЕ 0 ЕЛЬСТБУ ВТОРСИО обра фина ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) А,Г. Фипимошкин, Н.И. Воронин, Л.П. Госсен и Г.Е, Гомбоева (71) Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В.В. Куйбышева и Институт химии нефти СО АН СССР(53) 661.183.123.2(088,8) (56) 1. Акцептованная заявка Японии У 50-38080, опублик. 1975.2. Выложенная заявка Японии У 56-122803, опублик, 1981 (прототип(54)(57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОВботкой хлорсодержащего полиолеазидом натрия при нагревании споследующим .взаимодействием полученного продукта с химическим реагентом,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью получения карбоксильного катионита с повышенной обменной емкостью по ионам металлов, переменной валентности, в качестве химическогореагента используют малеиновый ангидрид и обработке подвергают хлорированный полипропилен или поливинилхлорид,И1 .114771Изобретение относится к способам модификации виниловых полимеров, в частности полипропилена или поливи. нилхлорида для синтеза ионообменных . смол для сорбции ионов переходных металлов, Практический интерес могут представлять товарный поливинилхлорид или атактический полипропилен, получающийся в больших количествах при производстве изотактического по липропилена, и не находящий квалиФицированного промышленного применеиияеИзвестен способ получения ионитов на основе отходов производства пластмасс, заключающийся в том, что смесь ,полиэтилена и поливинилхлорида на,гревают до 350 С, удаляют НС 1 и выдерживают при 350 фС 20 мин, Полученный продукт обрабатывают НМОз. Обмен ная емкость полученного ионита 4,5 мг=зкв/г Г 13Однако полученные иониты не обладают селективностью по отношению к ионам переменной валентности и имеют низкий рабочий интервал рН.Наиболее близким к предлагаемому является способ получения ионитов на основе поливинилхлорида обработкой азидом натрия при нагревании и дальнейшим взаимодействием с трифенилфосфином 21.В результате получается анионит с обменной емкостью 1,73 мг-экв/г.Цель изобретения - получение катионнта с повышенной обменной емкостью по. ионам металлов переменноч валентности.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения ионитов обработкой хлорсодержащего40 полиолефина азидом натрия при нагре- вании с последующим взаимодействием полученного продукта с химическим реагентом, в качестве последнего используют малеиновый ангидрид и обработке подвергают хлорированный полипропилен или поливинилхлорид. Сущность способа заключается в том, что полипропилен предваритель но хлорируют, обрабатывают азидом натрия и модифицируют малеиновым ангидридом при 20-100 С в течение 2 - 30 ч и среде органического растворителя. 55Прн температуре ниже 20 С процесс протекает медленно и выход целевых продуктов невелик, а вьпне 100 С 6" 3идет сшивание полимеров и образование жестких структур. Время проведения реакции определяется температурой и кинетикой процесса.В качестве растворителей применяются циклогексан, бенэол, диоксан,тетрагидрофуран, ацетонитрил и др,Кинетические данные циклоприсоединения органических азидов к напряженной двойной связи в растворителяхс различной полярностью свидетельствуют о слабом влиянии растворителяна процесс присоединения.Выбор диоксана в качестве растворителя для модификации азидсодержащих виннловых полимеров малеиновымангидридом обусловлен тем, что какисходные реагенты, так и конечныепродукты хорошо растворяются в нем,причем малеиновый ангидрид смешивается с ним в любых соотношениях, чтоявляется необходимым условием для .создания 3-10-кратного избыткамалеинового ангидрида,В качестве исходного сырья длясинтеза ионитов по предлагаемомуспособу может быть использованотход производства - атактическийполипропилен (АЛП), получающийсяпрн производстве изотактическогополипропилена.П р и м е р 1. Во всех примерахиспольэован АПП со степенью хлорирования 56 мас.хлора, ХлорированиеАПП газообразным хлором проводилив растворе СС 1 в течение 3 ч прикомнатной температуре и при освещении лампой накаливания. Скорость,подачи хлора 0,0083 л/мин.Хлорированный АПП растворяют в75 мл диметилформамида, добавляют12 г аэида натрия и перемешивают6 ч при 60 С. Полимер переосаждаютв воду,Полученные хлорированные полимеры, предварительно обработанныеазидом натрия, содержащие 13,08 мас.%азидогрупп были модифицированы в при"мерах 2-4. П р и м е р 2. В колбу с мешалкой помещают 10 г полимера, содержащего 13,08 мас.% азидогрупп, полученного в примере 1, добавляют 30 мл диоксана и 15 г малеинового ангидрида и оставляют при 20 С на 30 ч. По окон.чании смесь выливают в 200 мл воды, фильтруют, промывают водой, сушат. Содержание сукцинангидридных группЗаказ 1495/24 Тираж 475 ПодписноеВВЯПИ Государственного комитета СССРно. делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал НПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Э25,03 мас.7 Обменная емкость 3,8 мг-экв/г.П р и м е р 3. В колбу с мешалкой и обратным холодильником помещают 10 г полимера, содержащего 13,08 мас.й азидогрупп, растворяют в 30 мл диоксана, добавляют 15 г малеинового ангидрида н нагревают на водяной бане при 60 С в течение 8 ч. Содержание сукцинангидридных групп в выде О ленном продукте 24,93 мас.ХП р и м е .р 4. Процесс проводят аналогично примеру 3 с той разницей, что реакцию ведут при 100 С в течение 2 ч. Содержанйе сукцинангидрид- ц ных групп в выделенном продукте 26,11 мас.й.П р и м е р 5. Поливинипхлорид в количестве 10 г растворяют в 75 мп днметилформамида, добавляют 15 г азида натрия и перемешивают 6 ч при 60 С. Полимер выделяют переосаждением и. воду.Поливинилхлорид, предварительно обработанный азидом натрия, содержащий 16,5 мас.Х аэидогрупп модифицирован в примерах 6 н.7.П р и и е р . 6. В колбу с мешалкой,и обратным холодильником помещают 10 г поливинилхлорида, содержащего 16,5 мас.Х азидогрупп, растворяютв 30 мл диоксана, добавляют 15 г малеинового ангидрида и нагревают на водяной бане при 60 С в течениеф 16 48 ч, Содержание сукцинангидридныхгрупп в выделенном продукте 29,8 мас,й,П р и м е р 7. В колбу с мешалкой помещают 10 г поливинилхлорида,содержащего 16,5 мас.7 аэидогрупп,добавляют 30 мл диоксана и 15 г малеинового ангидрида и оставляют нри20 С на 30 ч. По окончании смесьвыливают в 200 мл воды, фильтруют;промывают водой, сушат. Содержаниесукцинангидридных групп 27,05 мас. Х,Обменная емкость 4,9 мг-экв/г,Для оценки комплексообразующихсвойств Н-формы модифицированных полимеров проводили сорбцню Сц иИ 8 из 0,05 н. водных растворовСцС 1 и ИВС 1. Модифицированные полимеры (опыты 4, 7 и 6) сорбировали Таким образом, увеличение емкости модифицированного полимера по отношению к . Сцф+ в сравнении с М 8+ в 3 раза свидетельствует о .наличии комплексообразующей способности модифицированных полимеров. Предлагае-. мый способ позволяет получить комп-лексообразующие иониты с хорошими емкостями при использовании отходов многотоннажных производств полиолефинов и их хлорпроизводных.