Способ получения формованного катионита

(19) (1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(56) Авторское свидетельство СССР У 418498, кл, С 08 О 67/04, 1974.Егоров Е. В., Новиков П. Д., Разгон Д. Р., Цетлин Б. Л. Радиационно-химический синтез новых ионообменных сорбентов минеральноорганической природы ДАН СССР, 1962, 146, У 6, с. 1360-1362. 150 4 С 085 20 С 08 О 61 06(54) (57) М.СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ФОРИОВАННОГО КАТИОНИТА путем полимеризации мономера на носителе с последующим сульфированием полимера, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью увеличения термостойкости формованных ионитов и упрощения технологии процесса, в качестве мономера используют фталевый ангидрид и полимеризацию осущесто вляют при температуре 400-500 С и давлении 50-80 атм.2, Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве носителя используют силикагель, алюмосиликат, цеолит.849749 2ной соответствующими параметрами но.сителя.с- В то же время предложенный способне является механическим переносомизвестной полимеризации фталевого ангидрида на способ получения катионитана носителе, поскольку в процессе осуя- ществюения данного способа установлен эффект действия самого носителя у как катализатора полимеризации, в результате чего отпадает необходимостьприменения таких катализаторов, как т- ЕпС 1, СаО и др., загрязняющих катионит и ухудшающих его каталитические ), 15 свойства,1Изобретение относится к областиполучения термостойких ионитов и может быть использовано в промышленноти высокотемпературного органического катализа,Известны способы получения термостойких ионообменных материалов наоснове полимера с сопряженными связми, например, сульфированием полифениленкетона и других полимеров, полчаемых путем полимеризации ангидридов двухосновных кислот.Недостатками этого способа являюся необходимость использования катализаторов полимеризации (ЕнС 1, СаОзагрязняющих катионит, а также получение ионита в порошкообразном видеи невозможность формования порошка вмеханически прочные гранулы.Наиболее близким к предлагаемому 20способу по технологии и достигаемомурезультату является способ полученияформованных ионитов путем радиационной полимеризации стирола, предварительно нанесенного на силикагель, споследующим сульфированием полистирола. Ионит имеет форму сфер с размером, определяемым размером исходногосиликагеля, и статическую обменнуюемкость (СОЕ) 1,4 мгфэкв/г по БаОН.Однако ионит, получаемый по известному способу, имеет невысокуютермостойкость (до 140 С), что препятствует его применению в органических реакциях, протекающих при высоких температурах. Кроме того, самоиспользование радиации крайне нетехнологично Цель изобретения - увеличение тер 40 мостойкости формованйых ионитов и упрощение технологии процесса.Указанная цель достигается путем полимеризации фталевого ангидрида на носителе при 400-500 С в течение 145 10 ч под давлением 50-80 атм с последующим сульфированием полимера.Отличительной особенностью предлагаемого способа является использование в качестве мономера фталевого ангидрида, проведение процесса при 400- ,500 С и давлении 50-80 атм.Предпочтительно в качестве носителей использовать силикагель, алюмосиликат, цеолит.55Предложенный способ позволяет поо лучить катионит, термостойкий до 250 С, сферической формы с размером сфер и механической прочностью, обусловленТехнологически способ крайне прост, не требует специальной аппаратуры и ионизацнонных излучений и может быть осуществлен в автоклаве без перемешивания.Фталевый ангидрид наносят на носитель из раствора в метиловом спирте, ацетоне или другом подходящем растворителе из расчета 10-403 от массы носителя.Приготовленный таким образом носитель с нанесенным.мономером полимеризуют в стеклянной ампуле в автоклаве.Полимер на носителе отмывают от непрореагировавшего мономера и под" вергают сульфированию моногидратом серной кислоты при 50-100 С в течение 1-10 ч.Катионит представляет собой гранулы черного цвета размером 0,1-4 мм с СОЕ но БаСХ 0,3-0,6 мг экв /г, что в пересчете на чистый сульфополивиниленкетон составляет 2,5-3,0 мг экв/г.П р и м е р 1. В круглодонную колбу помещают 40 г. фталевого ангидрида и 100 г осушенного при 200 С алюмосиликата (фракция 0,25-0,5 мм) и 0,4 л метанола. Смесь кипятят 1 ч с обратным холодильником, охлаждают, затем упаривают досуха на роторном испарителе. Алюмосиликат с нанесенным мономером помещают в стеклянную ампулу и полимеризуют в автоклавеопри 400 С в течение 5 ч. Давление в автоклаве во время реакции 50 атм. Полученный мономер на носителе сульфируют моногидратом серной кислотыо при перемешивании и температуре 100 С в течение 1 ч. Сульфополимер отмыва" ют дистиллированной водой от избытка серной кислоты до нейтральной реакции. Сушат до постоянного веса в вакуумном шкафу.Статическая обменная емкость (СОЕ), мг экв/г Образецпо примеру Иеханиче ская проч-ность, Х по БаС 1 по БаОН по НаС 1 по ЫаОН до прогрева после прогрева 0,28 99 1,92 1,92 0,27 99 1,20 1,20 0,35 0,35 99 0,40 0,40 1,50 1,50 По известному спо- собу 1,00 92 1,40 0,00 0,50 Редактор П, Горькова Техред А.Кравчук Корректор О, Луговая Заказ 908/3 Тираж 438 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 849749 4П р и м е р 2. Смесь 20 г фтале- тура полимеризации и давление составвого ангидрида, метанола и 100 г си- ляют соответственно ЗОЖ, 450 С и ликагеля обрабатывают аналогично при атм.меру 1, Полимеризацию проводят при Полученные по примерам 1, 2 и 3 500 С и давлении 80 атм. образцы не теряют своей активностиоПолученные данным способом образ- после прогрева при 300 С в течение цы обрабатывают аналогично примеру 1. 5 ч.П р и м е р 3. Сульфокатионит го- Результаты приведены в таблице. товят аналогично описанному в приме- Предложенный способ позволяет поре 1, за исключением того, что коли лучить механически прочный и термочество фталевого ангидрида, темпера- стойкий катионит.