Способ получения полистиролсульфоната натрия

)5 с 08 БРЕТЕНИЯ ПИСАН ОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТ ова ельство СССР 12/14, 1981.ПОЛИСТИРОЛСУЛЬИзобретение относится к химий итехнологии полимеров, а именно кспособу получения полистиролсульфоната натрия, и может быть ино в процессах создания амтографических эмульсий,Целью изобретения является снижение количества сульфата натрия в полистиролсульфонате натрия и упрощениепроцесса,П р и м е р 1, В трехгорную колбуемкостью 250 мл, снабженную ме ойи термометром, загружают 130 г 93943-ной серной .кислоты и 26 г полистирола, Смесь нагревают до 122,5 ++2,5 С и при этой температуре размешивают в течение 5 ч (подогрев ведутосторожно, так как возможно вспенивание), Сульфомасса представляет собой коричневый подвижный вязкий раствор в горячем состоянии, по мере егоохпаждения вязкость значительно повы" ьфирования90+10 С и ажденной доение идет с му процесс веением до темо окончании держимое спойьзовамиачных фо шалк ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ .ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯФОНАТА НАТРИЯ(57) Изобретение относится к хими технологии полимеров и позволяполучать полистиролсульфонат нат,80156233 ия (1,2-1,42 Х) по упроогии. Это достигается м полистирола 93-943-ной ой при 120-125 С, по- творением полученной ьфокислоты в воде, охго раствора до 35-40 С, й раствора едким натм 3-4 мас.Ж от полистиводорода в качестве стаструкции полистиролсуль-50-60 С и последующим сульфата натрия 3,5-4- ссе количеством метаносульфата натр щенной технол . сульфирование серной кислот следующим рас полистиролсул лаждением это нейтрализацие ром, введение рола перекиси .билизатора дефокислоты при высаживанием кратным по ма ла. 1 табл. шается, По окончании сулсульфомассу охлаждают довыделяют на 150 мл охл12,5+2,5 С воды. Растворвыделением тепла, поэтодут с непрерывным охлаждпературы в массе 35 С. Пвыделения сульфомассы соколбы охлаждают до 22,5 ф 25 С и размешивают в течение 1 ч, При этомпроисходит расслоение фаз с образованием осадка в виде крупного агрегата (псевдогеля). Затем проводят декантацию серной кислоты, Вместо удаленной (82 мл) серной кислоты доливают такое же количество воды и размешивают при 22,5+25 С до полногорастворения псевдогеля, который образуется во время придачи сульфомассы на воду. После растворения псевдогеля медленно придают 85-82 г 407.-ного едкого натра до рН 6-7, поддержи 1562339вая при этом температуру 22,5+2,5 С. Цо окончании нейтрализации загружают 0,91 г перекиси водорода (что состав- Фляет 3,5 Щ от веса полистирола), подогревают до 50 С и дают выдержку при этой температуре в течение 1,5 ч. После выдержки реакционный раствор охлаждают до 17,5+2,5 С, добавляют 3,5-кратное количество (442,5 г) ме-. 10 тлллового спирта и размешивают в течение 30 мин. Выпавший при этом в осадок сульфат натрия отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают 50 мл воды. Из маточника и промывной 15 воды отгоняют метанол при 68,5+1,5 С,. а оставшийся водный раствор полистиролсульфокислоты натрия сушат на рас" пЬцтительной сушилке типа Минор при температуре на входе 145 С и на вы ходе 62+2 С.Получают 55,08 г технического продукта с содержанием основного вещества 90 , что составляет 49,59 г в пересчете на 100 Щ продукт, содержа ние сульфата натрия 1,2 Е, оптическая плотность 0,55. Выход полистиролаульфокислого натрия 96,1 Е.П р и м е р 2. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что 30О выделение сульфомассы ведут при 40 С.Получают продукт, показатели и вЫход которого соответствуют приме 1П р и м е р 3. Проводят в услови ях примера 1 с той лишь разницей, что вЫделение сульфомассы ведут при 50 С,В этом случае полистиролсульфокиспый натрий находится в растворе сер ной кислоты, т.е. нет образования псевдогеля, а значит, отсутствует возможность декантации серной кислоты.П р и м е р 4 (контрольный), Прб водят в условиях примера 1 с той лишь разницейчто выделение сульфомассы ведут при 30 сС.Получают 55,19 г технического продукта с,содержанием основного ве шества 89,5 , что составляет 49,4 г в пересчете на 100 Щ продукт, содержание сульфата натрия 1,42 Щ, оптическая плотность 0,6. Выход полистиролсульфокислого натрия 957 Щ, 55 П р и и е р 5, Проводят в услови-ях примера 2 с той лишь разницей, чтоовыделение сульфомассы ведут при 38 С. Получают продукт, показатели ивыход которого соответствуют примеру 1П р и м е р 6. Проводят в условияхпримера 1 с той лишь разницей, чтоперекись водорода загружают при .60 С.Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.П р и м.е р 7. Проводят в условияхпримера 1 с той лишь разницей, чтооперекись водорода загружают при 55 С.Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.П р и и е р 8 (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишьразницей, что перекись водорода загружают при 70 С.Получают продукт с выходом, соответствуюшим примеру 1, но с высокойоптической плотностью (0,9).П р и м е р 9 (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишьразницей, что загрузку перекиси вОдорода проводят при 40 С,Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру1, но с высокой оптической плотностью(0,89).П р и м е р 10. Проводят .в условиях примера 1 с той лишь разницей,что загружают 0,78 г перекиси водорода, т,е. 3 Щ от веса полистиролаПолучают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.Оптическая плотность 0,58,П р и и е р 11. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, чтозагружают 1,04 г перекиси водорода,т,е. 4 Щ от веса полистирола,Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1,Оптическая плотность 0,55.П р и м е р 12 (контрольный).Проводят в условиях примера 1 с той лишьразницей, что загружают 0,65 г перекиси водорода, т,е. 2,5 Е от веса полистирола,Получают продукт, показатели ивыход которого соответствуют примеру1. Оптическая плотность 0,78.П р и м е р 13 (контрольный), Проводят в условиях примера 1 с тойлишь разницей, что загружают 1,17 гперекиси водорода, т.е. 4,5 Щ от весаполистирола.Получают продукт, показатели которого соответствуют примеру 1. Оптическая плотность 0,55,40 П р и м е р 14 (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишьразницей, что сульфат натрия отделяют 2-кратным количеством метилового спирта.5Получают продукт, показатели которого соответствуют примеру 1, носодержание сульфата натрия равно 15%.П р и м е р 15 (контрольный).Проводят в условиях примера 1 с тойлишь разницей, что не загружают перекись водорода. Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1, но с оптической плотностью 0,95.П, р и м е р 16. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей,что температурный режим на стадиях .сульфирования, охлаждение сульфомассы,20охлаждение после растворения, загрузка едкого натра, метилового спиртасоответственно равен 120, 80, 20,20, 15 С., Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.П р и м е р 17, Проводят в условиях примера 16 с той лишь разницей,что температурный режим на стадияхравен соответственно 125, 100, 25, 30о20 С. Получают продукт, показатели ивыход которого соответствуют приме 1Свойства продукта приведены втаблице., 35П р и м е р 18 (по известномуспособу). В трехгорлую колбу емкостью250 мл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 130 г 93-94%-нойсерной кислоты и 26 г полистирола.Смесь нагревают до 120-125 С и приоэтой температуре перемешивают в те;чение 5 ч. Подогрев до 120-125 С не,нобходимо вести осторожно, так каквозможно вспенивание при 105-110 С. 45Сульфомасса представляет собой корич-невый подвижный вязкий раствор в го,рячем состоянии, по мере его охлаждения вязкость значительно повышается. По окончании сульфирования сульФомассу охлаждают до 80-100 С и выливают на 150 мл охлажденной до 1 Оо,15 С воды, Растворение идет с выделением тепла, поэтому процесс ведут с непрерывным охлаждением до 70-75 С.о Содержимое колбы размешивают, охлаждают до 20-25 оС и медленно припивают 115-135 г едкого натра в виде 40%-ного раствора до рН 6-7, Температура реакции при нейтрализации 20-25 С.По окончании нейтрализации к реакционной смеси добавляют О,б г бисульфита аммония для предотвращения деструкции макромолекулы, подогреваютодо 75-80 С и выдерживают при этой температуре в течение 30 мин, По окончании выдержки реакционный раствор охлаждают до 15-20 С, добавляют 850 мл метилового спирта и размешивают в течение 1 ч. Выпавший в осадок сульфат натрия отфильтровывают. Водный раствор полистиролсульфоната натрия сушат на распылительной сушилке.Формула изобретенияСпособ получения полистиролсульфоната натрия сульфированием полиб стирола серной кислотой при 120-25 С с .последующим выделением полученной полистиролсульфокислоты водой при охлаждении, нейтрализацией ее раствора едким натром, введением стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты при нагревании последующим высаживанием сульфата натрия метанолом, выделением целевого продукта и его сушкой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, тем, что с целью снижения количества сульфата натрия в полистиролсульфонате натрия и упрощения процесса, выделение полистиролсульфокислоты проводят при охлаждении до 35-40 С, в качестве стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты вводят 3-4% от массы полистирола перекиси водороода при 50-60 С, а сульфат натрия высаживают 3,5-4-кратным по массе количеством метанола.1562339 Содержание Х,Темпера" Тем"ратура вы- загрузкиделения, перекисиС водородаз Выходполнстиролсульфоната етиповый спиртПример ререкись водорода Цвет порошка Оптическая плотность основно- супьфаго веще- та натоды вес,гкрат- ность натрия,7. ства рия1 90 1 1 90 1 8,8 8,8,8 ,8 0,55 0,55 етло"сер632,0 5 20 4,25 70 09 Желтовато-серый оставитель В.Полякехред Х.Ходанич орректор С.Че едактор ьк ГКНТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгоро на,.101 Гага Заказ 1037 Тираж 429 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5