Способ модификации пористых полимерных сорбентов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЯЬСТВУ(61) Дополнительное к аат. сеид-ву о 1662562 Союз Советских Сощиалистнческнх Республик51)М, Кл,2С 08 Р 112/14 С 08,У 7/12 В 1 Ю 1/22 2) Заявлено 170877(21) 2521присоединением заявки Но3) Приоритет 23 Гос рственный коиитеСССРел ам изобретенийи открытий о 1505,79 бюллетень йо 18 (53) УДК 661,183,,123 (088.8) ования описания 1505.79 Опубликов Дата опубл Авторыизобрете(54) СПОСОБ МОДИФИКАЦИИ ПОРИС ПОЛИМЕРНЫХ СОРБЕНТОВ мер 1, П нт на основ дивинилбен истый сопол ла по олимермеров шают в Известен способ модификации минеральных адсорбентов полимерной плен-, кой, образуемой путем воздействия на адсорбент меламина с последующей термообработкой полученного продукта при 470-600 С 1 .Этот способ нельзя однако использовать для модификации полимерныхсорбеитов, так как термодеструкцияпоследних наступает уже при температуре около 250 оС.Известен также способ модификации пористых полимерных сорбентов путем нанесения полимерной пленки, например пленки полиэтиленгликоля из ра-"створа 21. Способ заключается втом, что полимер растворяют в соответствующем растворителе и образую- .щимся раствором заливают пористыйполимерный сорбент, после чего раствор упаривают.Известный способ обладает следующими недостатками:наносят только растворимые и хорошо смачивающие поверхность полимеры;нанесенная иэ раствора пленка полимера в процессе эксплуатации сорбента при доэировании большого количества вещества (например, в препаративной хроматографии) смывается,так как она не связана химически с поверхностью сорбента;наносимый из раствора полимер целиком заполняет узкие поры, в связи с чем толщина нанесенной пленки неоднородна, а эффективность разделения более низкая, чем в исходном сорбентеБелью изобретения является повышеФние эффективности разделения, а также обеспечение нерастворимости модифицирующего. слоя в разделяемых компонентах.Цель достигается путем полимериэации паров о(,-винилпиридина илн его производных в высокочастотном разряде в присутствии сорбента, находящегося в виброкипящем сОстоянии.Предпочтительно нанесение полимерной пленки производят в течение 1- 5 мин в кипящем. слое сорбента высотой от 10 до 40 мм при давлении паров мономера от 0,01 до 0,7 мм рт.ст., частоте тока 1-20 кГц, мощности разряда 20-40 Вт. Одним из электродов в высокочастотном разряде служит дно стакана вибратора, другим - его крьвнка.П р и ор п ный сорбе е и стирола и зо ме662562 вес.%: С. 7,3,23; Н 5,96; И 8,871О 11,94.П р и м е р 3. Полимерный сорбентпомещают в вибратор и в реакционнуюкамЕру таким же образом, как и в примере 1, Оптимальными условиями проведения процесса модификации являются:давление паров а-винилпиррдина0,4 мм рт.ст высота кипящего слоясорбента 30 мм, частота тока разряда1 кГц, мощность разряда 30. Вт, время Ю обработки 5 мин. Обработка осуществ-.ляется таким же образом, как и в примере 1. В результате обработки образуется полимерная пленка толщиной4 мкм, элементный состав которой, 15 вес.%: С 72,21; Н 6,71; И 11,01;О 10,07.Исследование полученных сорбентовметодом ИК-спектроскопии показываетналичие ароматических колец с атома ми азота и связи С:О (для всех примеров), а также связей С-Г и С-СВ(для примера 1), что подтверждаетналичие химической, связи между пленкой и сорбентом и обусловливает еенесьываемость с поверхности адсорбента.Образование на поверхности слабоспецифическогоадсорбента на основесополимеров стйрола и дивинилбенэолаполимерной пленки, содержащей атомыазота, фтора и хлора, усиливает специфичность адсорбента, что подтверждается увеличением времени удерживания (1 ),полярных веществ относи".З отн.тельно н-пентана, приведенных в 35 табл. Вещество риме 0 1,0 0 н-Пентан О2 ВодаМетанолЭтанол 2 О,3,30 . 1,32 1,0 вый эфир 7 э 1,20 21 Из этих данны циент разделения этиловыйэфир- н мый обычно для х тивности сорбент личивается от 1, ры ацетон-дизтил видно, что коэффипо паре веществ дипентан, используерактеристики селекв, по примеру 1 уве 2 до 1,17, а для павый эфир от 0,88 65 до 1,05, тоизменяется дпонентов,, Эффективнризуемая ВЭТулучшается дл38 мм, то ес азделения, хара Ье модифицирова нола от 41,6 до 8, а для бензо сть птеия стакан вибратора; расстояние междуэлектродами составляет 90-110 мм,диаметр электрода 55 мм. Вибраторпомещают в вакуумную реакционную камеру, которую вакуумируют до давления 10 мм рт.ст., после чего в нее-4запускают пары о,-дифтор- ф-хлорвинилпиридина до давления 0.,01 ммрт,ст., полимерный сорбент приводятв виброкипящее состояние (высота кипящего слоя составляет 10 мм), подаютна электроды ток частотой 1 кГц, мощность разряда составляет 20 Вт, Сорбент обрабатывают в течение 1 мин,после. чего виератор выключают, камерувакуумируют, затем напускают внее воздух и извлекают сорбент. Врезультате такой обработки наповерхности исходного сорбента образуетсяпленка полимера толщиной в 1,5 мкм,элементный состав которой, определенный методами элементарного микроанализа следук ций, вес.Ъ: С 50,99;. И 7,15; СЯ 16,40 у О 6,04; Р 17,32 уН 2,10,П р и м 1 р 2,:Полимерный сорбентпомещают в вибратор и в реакционнуюкамеру таким же образом, как и в примере 1, После эвакуации камеры в нееподают пары сС-винилпиридина до давления 0,7 мм рт.ст., высота кипящегослоя сорбента составляет 40 мм, частота тока разряда 20 кГц, мощностьразряда 40 Вт, время обработки 5 мин.В результате такой обработки на по верхности полимерного сорбента образуется полимерная пленка толщиной5 мкм, элементный состав которой,сть в последнем случае же порядок выхода ком;от 55 до 48 мч, то есть на 13. Этоуменьшение ВЭТТ связано, по-видимому, с увеличением минимального размера пор: если исходный полимерный сорбент имеет поры с радиусом до 20 А,то у модифицированного минимальныйрадус равен 75 Ь, Соответственно, 5удельная поверхность после модифиирования снижается от 224 до 154 м /г.Хроматографические и сорбционныехарактеристики материала, полученногов примерах 2 и 3, близки к таковым рдля примера,При нанесении на поверхность со- .полимера стирола с дивинилбензоломполиэтиленгликоля, как это делаетсяв прототипе, ВЭТТ увеличивалась на10. Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе2 ф 1. Авторское свидетельство СССРР 425639, кл. В 01 Ю. 1/22, 1974.2. Захарова Т.К. Кандидатская диссертация, 1975, НИФХИ им. Л.Я. КарПова формула изобретения Составитель В. МкртычанТехред С, Мигай Корректор Е.ПаппТираж 584 ПодписноеЦНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035 Москва, ЖРаушская наб. д. 45Редактор Л. НовожиловаЗаказ 2640/30. филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 1. Способ модификации пористыхполимерных сорбентов путем нанесЕния на их поверхность полимернойпленки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что., с целью повышения эффективности 62 6разделения, а также обеспечения не- растворимости модифицирующего .слоя в разделяемых компонентах нанесение полимерной пленки осуществляют посредством полимериэации паров с-винилпиридина или его производных в высо.- кочастотном разряде в присутствии сорбента, находящегося в виброкипящем состоянии.2. Способ модификации пористых полимерных сорбентов по п.1, о т л и-. ч а ю щ и й с я тем, что процесс нанесения полимерной пленки на поверхность сорбента ведут в течение 1- 5 мин в кипящем слое сорбента высотой от 10 до 40 мм при давлении паров мономера 0,01-0,7 мм рт,ст., частоте тока разряда 1-20 кГц и мощности разряда 20-40 Вт.