Способ получения ионитов на основе целлюлозы

(51) ОПИ ИЕ ИЗОБРЕТЕН ИДЕТЕЛ ЬСТВ ОМ АВ ОВ НА ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Институт обмии, АН БССР ититут(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИОНИТОСНОВЕ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ, %З 7щей и неорганической хиМинский медицинский инс Изобретение относится к химической технологии, конкретно к способу получения ионообменных материалов, обладающих емкостью по кислотным и основным группам, которые можно использовать для поглощения катионов из растворов,Цель изобретения - повышение обменй емкости ионитэ, его хемостойкости и ижение.горючести.П р и м е р 1. Для получения ионитов целлюлозу в количестве 50 г обрабатывают раствором (500 мл) 16%-ной щелочи, выдерживают в течение 30 мин, отмывают пропанолом, затем смесью пропанол- вода с молярной долей спирта 0,50 до рН 8-9, сушат, затем образцы обрабатывают 165 мл диэтилэпоксипропилэмина при 80 С в течение 6 ч. Материал отмывают пропаноломи смесью пропанол- вода (1:1 по объему), сушат, производят анализ на азот, После(57) Изобретение относится к области химической технологии, конкретно к способу получения ионообменных материалов, которые можно использовать для поглощения катионов иэ растворов, Изобретение позволяет повысить обменную емкости ионита, его хемостойкость и снизить горючесть за счет того, что целлюлозу вктивируют водой или 16;ь-ным водным раствором гидроксида натрия, аминируют диэтилэпоксипропиламином 6 ч при 70-80 С и фосфорилируют орта- или пирофосфорной кислотой в присутствии мочевины при массовом соотношении кислоты и мочевины 1:1-2, 140 - 160 С в течение часа. 1 табл. этого азотсодержащий материал фосфори-. лируют смесью мочевины и ортофосфорной кислоты, взятых в массовом соотношении 2:1, Материал термообрабатывают при О 160 С 1 ч, после чего отмывают до отрица- (,О тельной реакции на фосфор, Содержание сазота 3,0 мас.и фосфора 8,0 мас,%, Высу- ( 1 шенный материал переводят в Н-форму об- (Л работкой 0,5-ным раствором соляной кислоты в течение 6 ч, отмывают до рН 7 промывных вод, сушат на воздухе, измельчают в течение 10 мин на вибромельнице, берут навеску 0,1000 г и титруют 0,1 н, НС ф с использованием иономера ЭВ(универсального) с электродами ЭСЛ-07 и ЭВЛ 1 МЗ.Для изучения хемостойкости материал последовательно обрабатывают 0,05-ным раствором НС и 0,05-ным раствором йаОН втечение 6 ч при 20-кпэтной повторя 1682359емости цикла. Ионит после каждого циклаотмывают до нейтральной среды водой иопределяют емкость. Снижения емкостныххарактеристик не отмечено. При повторномопределении фосфора и азота в образце 5снижения содержания фосфора и азота необнаружено.Коэффициент горючести рассчитываютпо формуле1034 спытГДЕ Яиспыт - ПЛОЩаДЬ, ОГРаНИЧЕННаЯ КРИВОЙтемпературы газообразных продуктов. горения и прямой, проведенной через точку начальной температуры и точку через 20 минот начала испытаний,Янегор - тО жЕ, ЧтО И Зиспыт, ТОЛЬКО дЛянегорючего (асбоцементного) образца, 20Если Кср 1 - горючий материал, еслиКср 1 - трудногорючий, если 1Кср2,5 -горючий трудновоспламеняемый, Как показали огневые испытания, коэффициент горючести образца 0,81. 25П р и м е р ы 2 и 3, Способ осуществляютаналогично примеру 1, Активация.целлюлозы проводится перед аминированием водой, Температура аминирования 70 С,фосфорилирования 140 - 150 С. Содержание фосфора соответственно 5,6 и6,5 мас,%, азота 2,0 - 2,1 мас,о , Полная емкость 3,8 - 4 мг-экв/г,П р и м е р ы 4 - 6. Способ осуществляютпо примеру 1, Активацию перед аминированием проводят 16 о -ной щелочью или водой, При фосфорилировании используютполифосфорную кислоту.П р и м е р ы 7 - 9, Способ осуществляютаналогично примеру 1, но процесс фосфорилирования осуществляют в расплаве полифосфорной кислоты и мочевины, взятых вмассовом соотношении 1;1,П р и м е р ы 10 - 15 (сравнительные).Способ получения аналогичен примеру 1, но 45температура аминирования целлюлозы следующая: 60, 90, 60, 90 С, при фосфорилировании 140 - 150 С или при аминировании 80 и70 С, а при фосфорилировании 130, 170 С. При низкой температуре обработки получают продукт с недостаточной емкостью по кислотным и основным группам, а при высокой температуре наблюдается значительная деструкция материала, потеря прочности.П р и м е р ы 16 и 17 (по известному способу). Аминирование целлюлозы проводят триэтаноламином и эпихлоргидрином, соответственно для 5 г целлюлозы 35 и 60 мл каждого при 20 С в течение 19 ч, Перед аминированием целлюлозы обрабатывают 25 о -ным раствором КаОН, образец нейтрализуют 10 о -ной уксусной кислотой, отмывают водой, сушат в потоке теплого воздуха, обрабатывают аминоцеллюлозу раствором ортофосфорной кислоты и моче- вины в соотношении 1:4 при 70 - 80 С в течение 40 мин, сушат и термообрабатывают в течение 1 ч при 140-150 С, Далее материал отмывают горячей водой и высушивают, В полученном материале определяют обменную емкость по кислотным группам 0105 н,йаОН и по основным 0,1 н. Н 204. Материал в зависимости от температуры обработки имеет полную емкость при 140 С 1,77 мг-экв/г, при термообработке 150 С - 4,4 мг-экв/г, Материал горюч, Коэффициент горючести соответственно 1,2 и 1,1. Потеря фосфора и азота при обработке 0,1 н, йаОН составляет 50%.Условия обработки материала и свойства сорбентов приведены в таблице. Формула изобретения Способ получения ионитов на основе целлюлозы, включающий активацию целлюлозы, аминирование и фосфорилирование в присутствии мочевины и выделение целевого продукта, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения обменной емкости ионита, его хемостойкости и снижения горючести, активацию проводят водой или 16%-ным водным раствором гидроокиси натрия, аминирование - диэтилэпоксипропиламином бч при 70 - 80 С; а фосфорилирование - орта- или пирофосфорной кислоты при массовом соотношении кислоты и моче- вины 1:(1-2) при 140 - 160 С в течение 1 ч.1682359 ОгнеэаяннНОСТЬ, Х Сохраняемость у Х после обработки 2 нннрованне пеллюлозы Фосфорилнро ванне образ па актсрисгиклпесга ример ьС Актива Кислота фофорная ли лермае фосфо,9 Ь ртоавитель Т.Мартинскаед М,Моргентал ор О.Ципл аказ 3381 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 КНТ С 1 С дои залдсгзан на издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Уага вин а, 101 162-яаяИаОН162-наяЯаОН162-нвяЯаОН162-нал По яз- Трнзтвнолвмня, вест зпихлоруидрня номуспосо- бу Редактор Н.Яцола Техр К 87 901 СС 10