Способ получения полиамфолитов

Сфез Саетсиих Социалистических Республик(51)М. Кл, С 08 Г 220/60 С 08 Г 8/00 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет -Госуаарствеииый комитет СССР по аелам изобретений и открытий(088.8) Дата опубликования описания 300381ь(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛИАМФОЛИТОВ 30СН = С" С-О" й а 2.ь Изобретение относится к получению синтетических ионообменных смол амфотерного типа, используемых для из-. влечения ионов металлов в гидрометал-лургии и для других целей.Известен способ получения полиамфолита, содержащего иминодиацетатные группы, путем карбоксиметилирования. алкиловым эфиром монохлоруксус ной кислоты структурированного .полиаминостирола с последующим гидролизом сложных эфирных групп 11.По этому способу полиамфолиты получают на стиролдивинилбензольной матрице, поэтому иониты имеют большой 15 вес элемейтарного.звена, и, следовательно, невысокую сорбционную емкость, а также неудовлетворительные Кинетические характеристики.Известен также способ получения полиамфолита путем аминолиза полиаминами сополимера метилакрилата с ди- вйнилбензолом и последующим карбоксиметилированием аминосодержащего сополимера монохлоруксусной кислотой в присутствии карбоната натрия 21.Недостатком данного способа является необходимость проведения аминолиза сополимера в жестких условиях или в течение длительного времени, З 0 при этом содержание азота в анионите после аминолиза не превышает 12,Цель изобретения - упрощение технологии синтеза амфотерных ионитов и увеличение степени превращения и сорбционных показателей.Поставленная цель достигается тем, что в способе получения полиамфолитов путем сополимеризации эфиров акриловой или метакриловой кислот с дивинильными соединениями, аминолиза сополимеров этилендиамином и последующего карбоксиметилирования, в качестве эфиров используют эфиры акриловой или метакриловой кислот Формулы где й = Н Снй = -(НСООСНз,-СНвСООСНау-СНйСООСН(СН ,-СН СН Сй, фенил, нитроФенил.указанные эфиры сополимеризуют с дивинильными соединениями, сополимер подвергают аминолизу этилендиамином и затем карбоксиметилируют монохлорУксусной кислотОЙ817030 Аминолиз сополимеров эфиров проходит, легко в мягких условиях при обработке. сополимера 50-70-ным водным раствОром этилендиамина при 60- .100 С в течение 1-5 ч. азота монохлоруксусной кислотой в присутствии карбоната натрия синтезируют амфолиты.Физико-химические свойства амфолитов, полученных по предлагаемому (АКи АК) и известному (АМФ-7 п) способам представлены в таблице. Карбоксиметилированием полученных анионитов, содержащих 14-20 180-200 130-250 АК14"20 2,0-2,2 188-200 2,6-2,8 АК18-20 220 2,8 150 107 АМФ-7 п 11 П р и м е ч а н и е. АК- амфолиты получены на основе%алифатических эфиров метакриловой или акриловой кислот,МФАК- амфолиты получены на основефенилакрилата, крезилакрилата,нитрофенилакрилата, или метакрилата.30Из таблицы видно, что аминолиэ ты. СОЕ по меди из 0,1 н Сц 504 , сосополимеров предлагаемьюл способом держащего 50 г в литре сульфата напроходит с большей степенью превраще- трия - 193 мг/г, СОЕ по никелю иэний (большее содержание азота в 0,1 н М 50+, содержащего 50 г в лит.анионите), чем сополимера метилакри- З 5 ре сульфата натрия - 200 мг/г, удельлата, сорбционная емкость амфолитов ное набухание в воде - 2,2 мл/г, меАКи АКпо меди и никелю выше, ханическая прочность в набухшем сочем амфолита АМФ-7 п при меньшей стоянии - 98.или равной удельной набухаемости. П р и м е р 2. В реактор помещаП р и м е р 1. В реактор поме- ют 50 г фенилакрилата, 6,7 г технищают 50 г цианэтилметакрилата, 40 ческого дивинилбензола (47-ной кон 4,3 г технического дивинилбенэола . центрации), 44,8 г бензина БР,(47-ной концентрации), 48,6 г бен,12 г перекиси бензоила и 250 млзина БР, 1,08 г перекиси бензоила водного 20-ного раствора хлоридаи 250 мл водного раствора, содержаще- натрия, содержащего 1 крахмала иго 20 хлорида натрия и 1 крахмала 45 перемешивают при 85 С в.течение 3,5 ч,оои перемешивают при 85 С в течение затем при 95 ф С в течение 2 ч.3 ч, затем при 95 С - 1,5 ч. Гранулы промывают водой, удаляютМатовые сферические гранулы про- бенэин отгонкой азеотропной смеси смывают водой, затем удаляют бензин водой, затем высушивают и получают 50 готгонкой азеотропной смеси с водой, 0 сополимера класса А (0,63-1,6 мм).полученный сополимер высушивают, 50 г полученного сополимера переВыход гранул диаметром 0,63-1,б мм - мешивают в 250 мл 70-ного водного52 г. раствора этилендиамина при 100 С в0 г полученного сополимера, на-течение 3 ч, Полученный анионит пробухшего в 200 мл диоксана, перемеши- мывают водой до нейтральной реакции.вают в 150 мл 50-ного водного рас- Содержание азота в нем 20.твора этилендиамина при 90 С в тече- После карбоксиметилирования анионие 2,5 ч. Полученный анионит промы- нита монохлоруксусной кислотой привают.водой до нейтральной реакции. рН 9 и обработки полученного амфолиСодержание азота в нем 19. та АК5-ной соляной кислотой СОЕДалее проводят карбоксиметилиро по меди из 0,1 н С 0504, содержащегованне монохлоруксусной кислотой в 50 г в литре сульфата натрия, составприсутствии карбоната натрия при ляет 220 мг/г, СОЕ по никелю из 0,1 нрН 9. й 504, содержащего 50 г в литре сульПолученный амфолит АКобрабаты- фата натрия - 240 мг/г, удельное навают 5-ным раствором соляной кисло бухание в воде - 2,8 мл/г, механичес817030 Формула изобретения 011СН = С С-К Составитель Г.РусскихРедактор Т.Мермелштайн Техред М.Рейвес Корректор О. Билак Заказ 1228/31 Тираж 530 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 кая прочность в набухшем состоянии 98.П р и м е р 3. В реактор помещают 50 г карбметоксиметилметакрилата, 5 г диизопропенилбензола (98-ной концентрации), 33 г этилбензола, 1,1 г перекиси бензоила и 250 мл водного раствора, содержащего 20 хлорида натрия и 1 крахмала. Полимеризационную смесь перемешивают 3 ч при 90 С и 2 ч при 95 С.Полученные полупрозрачные гранулы промывают водой и удаляют азеотропной отгонкой этилбензол, После высушивания получают 51 г сополимера класса А.50 г полученного сополимера, на бухшего в диоксане, перемешивают в 150 мл 70-Його водного раствора этилендиамина в течение.4 ч при 98-100 С.о Гранулы промывают водой до нейтральной реакции. Содержание азота в ани О оните 14.Далее проводят обработку смолы аналогично примеру 2 и получают амфолит АК-З, имеющий емкость по меди 188 мг/г, по никелю 180 мг/г, удельную набухаемость в воде 2,0 мл/г и механическую прочность в набухшем состоянии 99П р и м е р 4. В реактор помещают .50 г нитрофенилметакрилата, 5 г диизопропенилбензола (98-ной концен-ЗО трации), 44 г бензина БРи 1,1 г перекиси бензоила,. Смесь нагревают до 60 С при перемешивании, вливают 250 мл 20-ного водного раствора хлорида натрия, содержащего 1 крах мала, затем повышают температуру до 80 С, при этом происходит плавление нитрофенилметакрилата и гомогенный раствор диспергируют в водной фазе, Температуру реакционной смеси повы шают до 90 ОС и выдерживают при ней в течение 3,5 ч, после чего температуру повышают до 95 С и перемешивают еще 2,5 ч.После промывки сополимера водой, отгонки бензина и высушивания получают около 50 г сополимера классафА 1Полученный сополиМер, набухший в диоксане, перемешивают в 150 мл 70-ного водного раствора этиленди-амина в течение 2,5 ч при 90-100 С.После отмывки анионита от этилендиамина его карбоксиметилируют и получают амфолит АК, имеющий емкость по меди 200 мг/г, емкость по никелю 230 мг/г, механическую прочность в набухшем состоянии 98.Предлагаемый способ значительно (в 5-16 раз) сокращает время реакции аминолиза, позволяет заменить автоклавы реакторами стандартного типа, повышает степень превращения при синтезе анионитов (содержание азота в анионите 14-20) и сорбционную емкость полученных на их основе амфолитов.Используемые эфиры обладают более высокой температурой кипения, меньшей летучестью и большей вязкостью, чем низшие алкиловые эфиры акриловой и метакриловой кислот, что способствует получению гранульных сополимеров с дивинильными соединениями с высоким выходом заданного узкого гранулометрического состава. Способ получения полиамфолитов путем сополимеризации эфиров акриловой или метакриловой кислот с дивинильными соединениями, аминолиза сополимеров этилендиамином и последующего карбоксиметилирования, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения технологии синтеза амфотерных ионитов и увеличения степени превращения и сорбционных показателей, в качестве эфиров используют эфиры акриловой или метакриловой кислот формулы где В = НСН;- -СН,СООСН, -СНСООС Н-Сн СООСН(СН ), -СН СН С,фенйл, нитрофенил.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 522193, кл. С 08 Г 8/ОО,С 08 Г212/08, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 280843, кл. С 08 Г 220/60,С 08 Е 8/32, С 08 Г 8/00, С 085/20,1969 (прототип).