Способ получения катионита Советский патент 1983 года по МПК C08F212/14 C08F8/30 C08J5/20 

4 СО СП Изобретение относится к химии полимеров, а именно к получению фосфоновокислотных катионитов на базе сополимеров стирола-дивинилбензола, содержащих в своей структуре нитрогруппу, которые могут найти широкое применение для синтеза ряда ионитов для медицины и гидрометаллургии. Известен способ получения полимерных материсшов, содержащих ионогенные группы, путем привитой полимеризации смеси стирола и дивинилбензола (ДВЕ ) к термопластичным полимерам, например, полипропилену или фторопласту, сульфирования или фосфорилирования .привитых сополимеров с последующим нитрованием l. Однако данный способ многостадиен нитрование.проводят дымящей азотной кислотой в среде концентрированной серной кислоты, что вызывает заметную деструкцию полимера. Известен способ получения катионита нитрованием сополимеров стирола и ДВБ, содержащих сульфогруппы, дымящей азотной кислотой 2, Однако этот способ сопровождается значительной деструкцией полимерной матрицы. Кроме того, катиониты, получаемые по этому способу на основе сополимеров с небольши.м содержанием ДВБ (1-2%) имеют большие колебания удельных объемов при переводе их из одной ионной формы в другую. Наиболее близким к изобретению является способ получения катионитов содержащих нитрогруппы, заключающийся в обработке сополимера стирола и ди винилбензола, содержащего группы фосфонистой кислоты, в среде дихлорэта,на нитрующей смесью. - концентрированной И2 5 0 течение 4 ч при SO-eO C, с последующей после отделения на фильтре жидкой фазы промывкой водой до нейтрс1льной реакции, последующей обработкой 4% No ОН , Н2О до нейтральной реакции, стандартизацией катионита, сушкой при 60°С в течение 6-8 ч. В результате получают катионит с содержанием азота 6,9 вес.%, фосфора 9,9, СОЕ по 0,1 н. NcxOH 5,5 мг. экв/г, (Р составляет 52% от Рдбш,-). Окисляемость фильтратов 1,О мг 31 Недостатки известного способа трудность гидролиза дихлорангидрида фосфонистой кислоты сополимера стирола-дивинилбензола, так как при этом наблюдается сильный разогрев смеси, сопровождающийся разрушением гранул катионита, необходимость тщательной сушки продукта перед нитрованием, так как наличие воды при нитровании также вызывает деструктивные процессы в полимере ( в промывных водах постоянно встречаются продукты деструкции визуально наблюдается темнокоричневое окра1иивание )1 наблюдается частичное окисление катионита в фосфоновокислый катионит; окисляемость фильтрата составляет 1 мг О2/Г, Целью изобретения является упрощение технологии процесса и улучшение свойств катионита. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения катионита путем нитрования фосфорсодержащих сополимеров нитратами ш,ело%;ных металлов в присутствии минергльной кислоты, в качестве фосфорсодеЕ1жащих сополимеров используют сополи;ме ры с группами дихлорангидрида фосфонистой кислоты и .после нитрования полученный продукт подвергают гидролизу. Нитрующая смесь состоит из концентрированной серной кислоты и ни гратов щелочных металлов (KNO ,Nc(SO-) . В качестве сополимеров использую: макропористые сополимеры с содержанием стирола 85-60 мас.%, дивиниле)еЕ1зола 15-40 мас,% и порообразователя 60-70% от массы сомономеров. Способ заключается в обработке дихлорангидрида фосфонистой ки11поты сополимера стирола-дивинилбензола нитрующей смесью при 20-30°С в течение 8-10 ч. Химизм этого процесса изображается схемой. Нитрованию подвергается сополимер стирола-дивинилбензола, содержащий группы дихлорангидрида фосфонистой кислоты I . Продукт 1 после реакции его получения находится в идеально сухом состоянии, обеспеченном усло.виями получения - наличием в реакционной смеси треххлористого фосфора, который жадно поглощает воду. Сухой продукт I нитруется нитрующей смесью в полном отсутствии воды. Поэтому в процессе нитрования исключается растрескивание гранул ионита, вызванное локальным перегревом, отсутствует окислительная деструкция полимерной матрицы, предотвращается оккспенке

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАТИОНИТА путем нитрования фосфорсодержеицих сополимеров нитратами щелочных металлов в присутствии минерсьпьной кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологии и улучшения свойств катионита, в качестве фосфорсодержащих сополимеров используют сополимеры с группами дихлорангидрида фосфонистой кислоты и после нитрования полученный продукт подвергают гидролизу.