Способ получения высокопористого полимерного сорбента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 220/Об, 212:36 ИЗОБ Я ОПИ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ К АВТОРСКО ательский и и Уфимние "Хим.Г. Соловьв, В.Е.ГуФещук тографиче- .117, . Х, Иониты, Черкассы: ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Всесоюзный научно-исследовинститут химической технологиское производственное объединепром"(56) Лурье А.А. Сорбенты и хромаские носители, М.: Химия, 1972, сОщепков В.И., Зицманис А.Сорбенты, носители, каталог,НИИТЭХИМ, 1983, с. 76. Изобретение относится к области синтеза полимерных сорбентов, в частности высокопористых поглотителей, применяемых для сорбционного извлечения органических примесей из водных растворов.В настоящее время наиболее важной задачей химической промышленности является экологическая очистка и доочистка сточных вод. Для очистки производственных растворов от оргайических соединений в настоящее время используют активированные угли,Однако они имеют невысокую механическую прочность и быстро измельчаются в процессе сорбции, кроме того,активированные угли химически нестойки, их регенерация обычно затруднена. Известно, что для сорбции следов органических соединений из водных растворов используют высокопористые неполярные полимерные сорбенты, получаемые сополимеризацией и-дивинилбензола с этилстиролом в присутствии модифицирующих растворителей - Полисорб Ы(ы 1781235 А 05 С 08 Р 220/06, В 01 1 20/30,// С 08 Р(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПОРИСТОГО ПОЛИМЕРНОГО СОРБЕНТА(57) Использование: сорбционное извлечение органических примесей из водных растворов. Сущность изобретения:суспензионная сополимеризация дивинилбензола, этилстирола и метакриловой кислоты в присутствии растворителя икатализатора. Количество метакриловойкислоты 3-24 от массы полимеризующихся компонентов, 2 табл,Этот способ получения взят нами в качестве прототипа. Сополимеризацию дивинилбенэола и этилстирола проводят суспензионным методом в присутствии катализатора - перекиси бензоила. В качестве суспензионной среды используют крахмальный раствор, в качестве модифицирующих растворителей - углеводороды. Ууельная поверхность этих образцов ЗОО м /г, насыпная масса 0,4 г/см. Эти сорбенты являются неполярными и обладают недостаточно высокой сорбционной емкостью по органическим соединениям в водной среде.Цель изобретения - повышение сорбционной емкости по бензолу, 2,4-дихлорфенолу, 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте из водных растворов.Поставленная цель достигается тем, что при получении сорбента сополимеризацией дивинилбензола, этилбензола в присутствии катализатора модифицирующих растворителей дополнительно вводят метакриловуюкислотуот 3,0 до 24,5(% вес.),В литературе не описаны способы получения высокопористых сорбентов с добавлением небольших количеств метакриловойкислоты. Небольшие количества введеннойметакриловой кислоты придают структуре 5гидрофильность.Исходя из вышеизложенного введениеметакриловой кислоты в указанных количествах при синтезе высокопористых сорбентов соответствует критериям "новизна" и 10"существенные отличия".П р и м е р 1. В колбу; снабженнуюмешалкой, термометром и обратным холодильником, загружают 500 мл 1% водногораствора крахмала, затем прибавляют полимеризационную смесь, состоящую из 5,0 г -метакриловой кислоты, 100 г техническогораствора дивинилбензола, содержащего65%.ДВВ и 27,5% этилстирола, 3 г порофо-ра ЧХЗи толуола или СО в количестве 20150% по отношению к смеси мономеров.Температуру поднимают до 70 С и реакционную массу выдерживают при 70 С втечение 3-х часов, затем темйературу поднимаютдо 80 С, выдерживают при перемешивании в течение 3-х ч. Затем маточникотнимают, заливают дистиллирбванную воду и сорбент подвергают кондиционированию.Кондиционирование проводят по следующему режиму:- отгон аэеотроп ной смеси растворителя с водой в течение 2-6 ч при 90 С.обработка сорбента ацетоном в течение1 ч, .: .35промывка дистиллированной водой.Выход 98%,П р и м е р 2, Сйнтез образцов в соответствии с условиями примера М 1 с различным содержанием вводимой метакриловой 40кислоты. При содержании метИриловойкислоты меньше 3% в структуре сорбента,она не проявляет свои свойства.В табл.1 приведены физико-хймическиехарактеристики сорбентов, полученных по 45предлагаемому способу, в зависимости отколичества введенной метакриловой кисло-ты.Как видно иэ данных табл.1, удельная. поверхность образцов довольно высокая и 50колеблется в пределах от 438,7 до 915,0м /г.П р и м е р 3. Эти образцы были испытаны применительно к очистке от бенэола30% раствора соляной кислоты с содержанием бензола 77 мг/л,Условия сорбции: соотношение фазтвердой (г) и жидкой (мл) равно 1;1000, время контакта 14 ч при перемешивании, общее время контакта 48 часов, Емкость рассчитывают по остаточному содержанию бенэола в фильтрате.Как видно из данных табл.1, сорбционная емкость по бензолу зависит от содержания метакриловой кислоты в сорбенте. Оптимальным содержанием метакриловой кислоты является интервал от 3,0 до 24,5%. Прототип в этих условиях имеет значительно меньшую сорбционную способность.Сорбент, полученный по предлагаемому способу, с оптимальным содержанием метакриловой кислоты (9,7% от массы смеси мономеров), был испытанна сорбционную емкость по 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте и 2,4-дихлорфенолу из водной среды в статических условиях в сравнении с прототипом.П р и м е р 4. Исходный раствор 1,8 - 2,3 г/л 2,4-дихлорфенола. Условия сорбции; обьемное соотношение фаз твердой (г) к жидкой (мл) равно 1:20, время контакта 3 сут.П р и м е р 5. Исходный раствор 0,54 - 1,5 г/л 2,4-дихлорфенилуксусной кислоты. Условия сорбции время контакта 3 суток, объемное соотношение фаз твердой (мл) к жидкой (мл) равно 1:20, Степень поглощения производных фенола определяем по остаточному содержанию их в растворе. Данные результатов примера 4,5 приведены в табл,2,Как видно из данных табл.2, остаточное содержание производных фенолов из водной среды в сравнении с прототипом значительно меньше.Таким образом, способ позволяет синтезировать высокопористые сорбенты, обладающие более высокими сорбционными показателями по отношению к бензолу, 2,4- дихлорфенилуксусной кислоты из водных растворов (в среднем в 2-4 раза выше, чем у прототипа). формула из о бр ете ни я Способ йдлученйя высокопористого полимерного сорбента сополимеризацией дивинилбензола и этилстирола в присутствии модифицирующего растворителя и катализатора, отлича ющ ийс я тем, что, с целью повышения сорбционной емкости по бензолу, 2,4-дихлорфенолу, 2,4-дихлорфенилуксусной кислоте из водных растворов, в полимеризационную массу дополнительно вводят метакриловую кислоту в количестве 3-24,5% от массы полимеризующихся компонентов,1781235 ц а 1Сорбционналемкость побензолумг/г Табли ММодифицирующий Насыпналрастворитель, масса,мас.Ф г/си ППЕ по01 н,На 011мг"экв/г Удельналповерхностьи/г Содержание исходных компонентов в смеси мономеров, мас.Ф МФ /Ф МАКДВБЭТО ПорофорТаблица 2 оставитель Г.Барышниковехред М.Моргентал Корректор В.Пет едактор аказ 4253 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 инат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 Про льски ственно 39,715,724,527,039,715,724,527,00 70 24 65 223 60 21,3 55 17,5 50 , 12,7 70 24 65 22,4 60 21,3 55,. 17,5 50 127 73 24,0 33.333 Толуол, 150 Толуол, 150 Толуол, 150 Толуол, 150 Толуол, 150 СС 1 а, 150 СС 1 е, 150 сс 1, 150 сс 1 150 сс 14, 150 Толуол, 200 О, 34 О, 34 О , 3 2 0, 3 2 О, 3 7 О, 52 О, 4 7 О, 4 2 0, 45 О, 5 1 0 9150 715,0 "39,7 584,3 541,2 552,5 504,0 506,0 551,0 541,2 900,0 0,03 0,27 1,2 2,1 0,03 0,27 1,2 2,1 3,0 0 27,049,063,026,316,525,843,38,5010,9