Способ получения сульфокатионитов

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ) М. Кл.о С 08 Р 212/14 С 08 Р 8/3 ударственныи комитевета Министров СССРо делам иэооретенийн открытий Бюллетень(45) Дата опубликования описания 15.02,7) Авторы изобрете гожин, Э. Жаназаров, М. Курманалиев и Н. А. Асанов ена Трудового Красного Знамени институт химических наук АН Казахской ССР) Заявитель 4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СУЛЬФОКАТИОНИТ проницаемости, и упучш ких свойств катионитов ик есдиь инитов путем сопопимеризации стирола иизопропенилдифенипа с последующим суп ф рованием 11.Главным недостатком этого способа явпяется низкий выход (50-60%), сложность к и трудность получения дивинипьного соедине-О ния, использованного при синтезе исходного р сополимера, из-за низкой активности исход- с ного дифенипа в реакциях замещения. Обра- н зующаяся макромопекупа отличается очень ф жесткой структурой, вследствие этого реак ция супьфировани диизопропенилдифеНизкая реакционн опопимеров стироп нипди енила п позволяет получатпространственнойредь отрицательноческой прочности,кой устойчивостиЦелью изобрет еткои. Это сказываетс свою очена механитермическоиионитов на ихния является имичес основе.увеличение 25 с присоединением заявки М(43) Опубликовано 30,09,7 Изобретение касается синтеза высокопроцаемых катионитов с сильнокиспотными ппами.Известен способ получения сульфокатионила протекает медленно.ая способность диизопропеавнению со стиропом неь полимеры с равномерной 20 Поставленная цель достигается испопьзованием в качестве дивинипьного соединения 4, 4-диизопропенипдифенипоксида,Способ заключается в том, что проводят суспензионную сополимеризацию стиропа 4,4- -диизопропенилдифенилоксидом в ципиндричесом оеакторе в среде 1%-ного водного раствора крахмала в присутствии инициаторов адикального типа, Объемное соотношение месь мономеров; вода равняется 1;6. Иоогенные группы в сополимер вводят сульированием концентрированной серной кисло 7 ой, олеумом или хлорсупьфоновой кислотой при комнатной температуре.Применение диизопропенипдифенипоксида позвопяет значительно повысить регулярность пространственной сетки сопопимеров. В процессе сопопымеризации со стиропом он попностью вступает в реакцию. Об этом свидетельствует совпадение среднего молекулярного веса участка цепи (Мс), заключенного между соседними уздами сетки, и сред. него числа звеньев между ними (табл, 1).5 ЗООЗ 8 Таблица 1 Содержаниедиена, вес,% Набухаемостьв дихлорэтане,мл/г Значение Яс Среднее числозвеньев стирола,заключенных междуузлами сетки теоретическое экспериментальноетеоретическое экспе- римен- тальное Сополимер стирола и диизопропенилдифенила 13,7 3006 3315 32 1478 1920 6,2 967 1490 702 1310 Сополимер стирола и диизопропенилдифенилоксида 11,8 3080 1565 1025 30 4,5 1570 1030 12 16 4,2 760 730 Некоторые характеристики исходных сополимерэв представлены в табл, 1,Наличие шарнирной" связи -0- в дифенилоксиде придает сополимеру высокую гиб- ЭЬ кость и проницаемость, что облегчает процессы сульфирования при синтезе сульфокатионитов. В известном способе за 2 час содержание серы в полимере не превышает 3,8%, в данном способе - 8,2%. 4 ОИз данных табл, 1 следует, что при использовании диизопропенилдифенилоксида гранульная сополимеризация со стиролом протекает более эффективно, чем при применении дйизопропенилдифенила. При использовании последнего образуются неоднородные продукты с нерегулярной сшивкой, что приводит к ухудшению свойств сульфокатионитов,Полученные сополимеры и сульфокатиониты имеют более высокие показатели меха) нической прочности, термической и химической устойчивости по сравнению с ионитами на основе стирола и диизопропенилдифенила. Если исходный сополимер на основе стирола и диизопропенилдифенила начинает разлаогаться при 150 С, то сополимер на основе стирола и диизопропенилдифенилоксида при220 С,При термообработке в воде в ампулах сульфокатионита на основе сополимеров стирола и диизопропенилдифенила (8%) прио130, 160 и 180 С его емкость снижается на 11,16 и 37%, в случае сульфокатионитов на основе сополимеров стирола и ди; изопропенилдифенилоксида - на 1, 5, 7 и 14% соответственно. Синтезированные сульфокатиониты отличаются также более высокой химической устойчивостью. Потеря обменной емкости сульфокатионитов на основе сополимеров стирола с 8% диизопропенилдифенила при 24 в часов контакте с 5 н. азотной кислотой составляет 28%, в то время как с диизопропенилдифенилоксидом всего 9-18%.11 ля сравнения некоторые физиков химические характеристики синтезированных и известных сульфокатионитов представлены в табл, 2.530038 Таблица 2 На основе сополимеров стиропа с 8% диизопропенилдифенипа (известный) 10 (при 11,0 16 37100 оС) 150 28 На основе сополимеров стиролас 8% диизопропенипдифенилоксида 8 при 80 С) 220 Составитель Г.Русских Техред М. Ликович Корректор С. Бопдижар Редактор Н,Хубарова Заказ 5238/659 Тираж 630 Подписное 11 НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по дедам изобретений и открытий 113035, Москва, Х(-35, Раушская наб, д,4/5Филиал ППП ф Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 П р и м е р 1, В цилиндрический реактор загружают 60 мл 1%-ного водного раствора крахмапа, 10,4 г стирок, 0,11 гперекиси бензоила и 2,1 г 4,4 -диизопро-. пенилдифенилоксида. Смесь энергично перемешивают и температуру водяной баниоподнимают до 70 С и выдерживают 2 час,оа потом еще 6 час при 90-95 С, Образовавшиеся гранулы отфипьтровывают, промывают горячей водой, экстрагируют в аппарате Сокслета бензолом и высушиваютопри 100 С в течение 8 час. Выход сополимера с размером частиц 0,25 - 0,50 мм составляет 97%.П р и м е р 2. В трехгорлую колбу загру 3 жают 5 г сополимера, полученного по примеру 1, и 10 мл дихлорэтана. После на бухания сополимера в течение 2 час в колбу добавляют 23,5 г концентрированной серной кислоты (Й = 1,84 г/см) и при перемешивании нагревают при 80 С в те 9 чение 4 час. После отсасывания избыточного количества серной кислоты катионит промывают раствором серной кислоты с понижающейся концентрацией и дистилли 45 рованной водой до нейтрапьной реакции филь- трата. Отмытый сульфокатионит высушиваютопри 100 С до постоянного веса, Соединение серы в катионите составляет 17,2%, обменная емкость по 0,1 н. раствору МаОН 5,4 мг-экв/г, коэффициент набухания в воде 6.По примеру 2 реакцию проводят с хлорсупьфоновой кислотой или опеумом при 20- 25 С. Сульфохпорированные сопопимерыоомыпяют водой или 2% - ым раствором щелочи.Синтезированные иониты найдут широкое применение в гидрометаллургии, водоподготовке, фармацевтической промышленности. Формула изобретения Способ получения сульфокатионитов путемсополимеризации стирола с дивинипьным соединением с последующим супьфированием,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения проницаемости и улучшения физико - химических свойств катионитов, в качестве дивинильного соединения применяют4,4 -диизопропенипдифенилоксид,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;1. Авт, св,432161, кп. С 0827/06, 1972,