Способ получения гранульных сополимеров

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ВТОРСКОМУ ЛЬСТВУбликовано тень М 31 (5 ДК 678,7436,622,02 088,8) 8 ата опубликования описания РАНУЛЬНЫХ СОПОЛИИЕРОВ ПОСОБ ПОЛУЧЕН ных инициаторов, модифицирующих органических разбавителей и длинноцепных органических соединений в качестве стабилизаторов суспензии 2.Сополимеризацию по этому способупроводят в 18-20%-ных водных раствораххлористого натрия или хлористого аммония с добавлением 1-2% картофельногокрахмала и 0,1-0,3% аминопарафинов марки АНПО(С)-( ),По известному сйособу удается получить сополимер с размером гранул до0,8 мм, При этом выход сополимера класса фА" (более 0,5 мм) колеблется от 20до 60%, Такой низкий нестабильный выход сополимера требуемое о гранулометрического состава значительно удорожаетсебестоимость ксн;ечного продукта,Цель изобретения - увеличение выходасополимера в размером гранул более0,5 мм.Эта цел,но способумеров води Изобретение относится к технологии получения гранульных сополимеров и может быть, использовано в химической промышленности, а сополимеры - в качестве полимерной основы при синтезе ионообменных смол.Известен способ получения гранульных сополимеров сополимеризацией виниловых мономеров с дивинилбензолом в водной фазе, где стабилизатором суспензия является крахмал 111.По этому способу не удается получить стабильного выхода гранул сополимера Ь размером более 0,5 мм (класс "А" - 0,5 - 1,4 мм), которые используют ши приготовления сорбентов, применяемых в гидрометаллургии для извлечения метал-. лов из растворов и пульп,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения гранульных сополимеров водноэму льсионной сополимеризацией стиропа, акр лонитрила или 2,5-метилвинилпиридина с дивинилбензолом в присутствии радикальь достигается тем, что согласполучения гранульных сополиоэмульсионной сополимеризеци8571 О мОЙО(- Н 15 2,7 16,2 18,5 46,5 16,0 ей сгирола, акрилонигрила или 2,5-метилвинилпиридина с дивинипбензолом в присутствии радикальных инициаторов, модифицирующих органических разбавителей и длинноцепных органических соединений в качестве стабилизаторов суспензии, процесс проводят в присутствии 0,1-2,0 об,% (на объем водной фазы) полиэтилгидросилоксанов.Применяют полиэтилгидросилоксаны ма- О рок ГКЖи (или ГКЖ) ТУ 6-02- -696-76 общей формулы Сополимериэацию проводят в среде 0,720 20% раствора крахмала при добавлении 0,1-2 об,% полиэтилгидросилоксана. В случае необходимости водный раствор крахмала может быть приготовлен на основе 18-20%-ного водного раствора хлористого натрия или хлористого аммония.Температура реакции сополимериэации 50-100 С, время 5-10 ч, В промышленных условиях процесс проводят под давлением 2-2,4 ати.Полиапкипгидроксаны создают вокруг капель мономерной смеси защитный моно- молекулярный слой, характеризующийся таким поверхностным натяжением, которое обеспечивает стабильное существование в условиях перемешивания капель органической фазы с разьйром 0,5 д 1,4 мм до их превращения в твердые частицы сополимера. Кроме этого, защитный кремний- органический слой на границе раздела фаэ мономерная смесь - вода уменьшает раст воримость мономеров и модифицируюших разбавителей в водной фазе, что снижает потери исходных реагентов с маточником и увеличивает выход гранулированного сополимера,45П р и ю е р 1. В трехгорлую колбу емкостью Ьс)0 мл, снабженную мешалкой и обратным холодильником, помешают 300 мл 20%-ного водного раствора хлоо ристого натрия, нагревают до 90-95 С и 50 в нем заваривают 3 г картофельного крахмала.Смесь перемешивают в течение 10- 15 мин й охлаждают до 50 С, Затем в раствор добавляют 1 мп ГКЖи пос ле 10-минутного перемешивания в колбу загружают мономерную смесь:70 г акрилонитрила (НАК), 21,7 г диви 50 4нилбензола (ДВБ) 50 с ного, 27,5 г алкилбензина и 1,1 г перекиси бензоила.Мономерную смесь диспергируют и полимеризуют по известному температурномурежиму, ч:Подъем температуры и выдержка при 60 С4 чПодъем и выдержка при80 С 4 чПодъем и выдержка при96-100 С 2 чКолбу охлаждают, сополимер отделяютот магочника, промывают водой и сушат.Получают 86 г сополимера, в том числе 75 г сополимера класса "А" (87,2%)следующего гранулометрического состава,%:05-06 мм 9,10,6 - 0,8 мм Э 2,008- 10 мм 33,51,0 - . 1,2 мм 22,512- 14 мм 2,7Далее известным способом сопопимерпревращают и катионит КМП. Сорбентимеет следующую характеристику.Полная обменная емкость по Ма-иону,мг-екв/г 7, ЭУдельная набухаемосгь в воде, мл/г 3,5Емкость .по железу, мл/г 55П р и м е р 2. В установку, описанную в примере 1, помещают 300 мп1,5%-ного водного крахмал;.ного раствора,После охлаждения до 50 С в дисперсионную среду добавляют 3 мл ГКЖираствор перемешивают в течение 10 мин.Затем в колбу при перемешивании загружают мономерную смесь стиропа 20ДВБ 29 г (50%-ного), нитрила азо-бис-изомасляной кислоты 1,5 г, нефтяныхсульфоксидов (НСО) 45 г.Смесь диспергируют и полимериэуютпо режиму, ч:оНагрев до 80 С 1,5оВыдержка при 80 С 2,0Нагрев и выдержка при96-100 С ЭКолбу охлаждают, сополимер отделяютот магочника, промывают водой и сушат.Получают 81 г готового продукта, в томчисле 73 г класса А (90,2%), которыйхарактеризуется следуюшими показателями:Гранулометрический состав0,5 - , 0,6 мм0,6 - 0,8 мм08-; 10 мм1,0 4 1,2 мм1,2 - . 1,4 мм5Механ ическая прочность,% 99,5Насыпной вес г/см0,57Содержание серы,% 5,2Коэффициент набухания вводе 1,05Полученные гранулы сополимера используют в гидрометаллургик для кзвлечения редко-земельных элементов.П р и м е р 3. Процесс ведут аналогично примеру 2 с той лишь разницей, что в 10 дисперсионную среду добавляют 5 мл ГК 3-10, а в качестве модифицирующего разбавителя используют бензофенон, Получают 78 г готового продукта, в том числе 66 г класса "Аф (84,6%), который 15 характеризуется следующими показателями:Гранулометрический состав,%0,5 - 0,6 мм 24,106-; 08 мм 36,80,8 - 1,0.мм1,0+ 1,2 мм 13,61,2-; 1,4 мм 7,4Механическая прочность,% 98,8Насыпной вес,г/см 0,52Коэффициент набухания25в воде 1,0Полученные гранулы сополимера используют в гидрометаллургии для извлечения легких металлов.Введение полиалкклгидроксксилокса нов в дисперсионную среду на стадии сополимеризации не отражается на качестве готовой продукции.В таблице представлена сравнительная характеристика свойств катконига КМп, 35 полученного известным и предлагаемым способами,857150 130,51 Получают 80 г сополимера, в томчисле 71,4 г класса фА (89.3%) следую.; щего трануломегрического состава,%:0,5 -. 0,6 мм 6,80,64 0,8 мм 300,8 - 1,0 мм 35,21,0 - , 1,2 мм 261,2 -. 1,4 мм 2,0Сополимер, полученный на основе 2,5МВП и ЙВБ, имеет следуюшие показатели:Насыпной ве 6,г/см 5 0,48Содержание 2,5 МВП,% 9Коэффициент набуханияв 10% Н 504в Снон 2,5 2,2 П р и м е р 4. В установку, описанную в примере 1, помешают 300 мл 20%-ногоф водного раствсра хлористого натрия и заваривают в нем 3 г картофельного крахмала.В эмульсионную среду, охлажденную до 50 С, добавляют 0,3 мл ГКЖ, 1,0 мл 45 аминопарафина и при непрерывном перемешивании приливают мономерную смесь, состоящую из 70 г НАК, 23,6 г ДВВ (46,8%),28,08 г алкилбенэкла, 1,21 г перекиси бензоила.50Мономерную смесь полимериэуют по следуюшему температурному режиму,ч:Црдъем температуры к выдержка при 60 С 4Подъем температуры и вы 55держка при 80 оС 4одъем температуры и выдержка при 96-100 С 2 После оюнчания процесса полимеризации сорбент отделяют от маточника,промывают водой, сушат.Получают 83 г сополимера, в томчисле 66 г сополимера класса "А" (80%):ледуюшего грануломегрического сосга%.0,5-;0,6 мм 13,30,6 - 0,8 мм 27,40,8 Ф 1,0 мм , 29,81012 мм 2401,2 - 1,4 мм 4,5Далее полученный сополимер превращают в кагионит КМП, имеющий следующую характеристику:Полная обменная емкость поУа-иону, мгкв/г 6,4Удельную набухаемость,мл/г 3,2Емкость по железу,мл/г 51П р и м е р 5. В грехгорлую колбу попримеру 1 загружают 250 мл 0,7%-ногораствора крахмала при соотношении органической и водной фаз 1:2, Крахмальныйрасгвср охлаждают до 50 С и добавляют0,07 г метода и 5,0 мл ГКЖ,После 10-минутного перемешивая ияв колбу загружают полимеризационнуюсмесь, состоящую из 70 г 2,5 МВП,14,8 г ЙВБ (45%), 26,07 г инертногоразбавигеля БР, 2,12 г перекиси Ъенэоила. Мономерную смесь полимеризуютко следующему температурному режиму,ч:Подьем температурыог 50 до 8 офСВыдержке при 80 СоПодьем температуры до 90 СВыдержке при 90 С После охлаждения кебабы сополимер отделяют от магочника, промывают водой,сушат,(пример 1) 90 3 ю 5 7.3 87,2 Сосгавитепь А. ГорячевРедактор Н, лазаренко Техред А Ач Корректор С. Шекмар Заказ 7139/38 Тираж 530 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо жлам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская набд. 4/5 филиал ППП Патент, г, Ужгород, уп, Проектная, 4 7857 1,Далее известным способом сопопимер2,5 МВП и ДВБ апкилируют димегипсульфатом и получают анионит ВПАп, имеющий следующую характеристику:Полную обменную емкость,5мг-экв/г 4,8Удельную набухаемость,смз/г 3,2Механическую прочность,% 99Таким образом, предлагаемый способ опозволяет увеличить выход товарного продукта с одной технологической операции,не ухудшая его качества, т.е. увеличитьпроизводительность оборудования, сократить расход исходных реагентов за счет формула изобретен ия Способ попучения гранульных сопопи меров водоэмульсионной: сополимеризацией стиропа, акрилонигрипа ипи 2,5-метилвинилпиридина с дивинилбенэолом в присутствии радикальных инициаторов, модифицируюших органических раэбавителей и длинноцепных органических соединений в качестве стабилизаторов суспензии, о г - и и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью 40 увеличения выхода товарного продукта,снижения растворимости компонентов мономерной смеси в водной фазе и воэможности утилизации маточных растворов, повысить надежность процесса гранульнойпопимеризации за счет стабилизации выходов кондиционного сопопимера и исключения брака.Ф Увеличение выхода товарного сопопимера, полученного по предлагаемому способу, с размером гранул боаее 0,5 мм (кпасс А -0,5 - 1,4 мм), вивеаиг увеличить выпуск смоп, что ликвидирует дефицит сорбентов в гидрометалпургии. увеличения выхода сополимера с размеромгранул более 0,5 мм, процесс проводят вприсутствии О, 1-2,0 обЛ (на обьем водной фазы) попиэтилгидросипоксанов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 113036, кл, С 08 Г 212-08, 1967,2, Карбоксилвный кагионит КМП.Информационный листок % 75-0092,НИМИ, 1975 (прототип),