Способ получения анионита Советский патент 1983 года по МПК C08F212/14 C08F8/24 C08J5/20 

а о оь го

00

Изобретение относится к синтезу полимеризационных ионитов и может быть использовано в водоподготовке.

Известен способ получения анионита хлорметилированием в среде петролейного эфира с последующим аминированием сополимера стирола с дивинилбензолом tl3.

Однако при хлорметилировании вводят растворитель - петролейный эфир. Кроме того, исходные низкосшитые сополимеры содержат значительные количества не входящих в их пространственные каркасы растворимых фракций, что снижает выход готового продукта и способствует образованию осмолов, затрудняющих переработку отходов хлорметилирования.

Наиболее близким к предлагаемому способу получения анионитов является способ получения анионитов хлорметилированием сополимера стирола и дивинилбензола в присутствии метилаля в количестве 10-40 мас.% от массы полимера 2J.

При таком количестве метилаля гранулы сополимера при хлорметилировании находятся в чрезмерно набухшем состоянии и процесс дополнительного сшивания при хлорметилировании протекает в недостаточной степени. Как следствие, получаемый анионит характеризуется высоким удельным объемом и, следовательно, низким значением ДОЕ (менее 650680 г-экв/м ) , что не удовлетворяет требованиям теплоэнергетиков при водоподготовке. Низка и степень десорбции по гуминовым кислотам: 22-27%.

Цель изобретения - повышение динамической обменной емкости и сто кости анионита к отравлению органическими примесями.

Поставленная цель достигается тем, что перед хлорметилированием в реакционную смесь вводят метилаль 50-90% от массы сополимера.

Использование метилаля, являющегося плохим набухакядим агентом для сшитых сополимеров стирола, в указанном количестве способствует протеканию межмолекулярных процессов по реакции Фриделя-Крафтса. Образующиеся межмолекулярные дифенилметиленовые мостики (C Hx-CHj CfeH()B отличие от дивинилбензольных, диметакриловых и т.п. распределены в сополимерах более равномерно, что и обеспечивает меньшую степень отравления полученных на их основе анионитов, а также более высокую осмотическую стабильность у анионитов слабоосновного характера. Присутствие метилаля в хлорметилирующей.смеси в таких

значительных количествах приводит также к уменьшению диффузии растворимых фракций из гранул сополимеров в жидкую фазу, их участию в процессах Фриделя-Крафтса и, соответст5 венно, увеличению выхода получаемого анионита. В значительной степени увеличению выхода готового продукта (анионита) способствует использование блочно-суспензионного

10 метода получения исходного сополимера, содержащего, как правило, не более 2,0% кроссагента типа ди винилбензрла (ДВБ) и др. Поскольку более мягкие условия первой стадии

5 блочно-суспензионной сополимеризацйи (сополимеризация в массе) по сравнению с обычной суспензионной обеспечивают увеличение конверсии иономеров.

Пример 1. Сополимеризация. В трехгорлую колбу с перемешивающим устройством загружают стирол (99 г), дивинилбензол (1 г) и перекись бензоила (0,9 г), смесь нагревают до и выдерживают

25 1,5 ч. Полученный сироп тонкой струей при перемешивании переливают в другую трехгорлую колбу, содержащую 1%-ный водный раствор крахмала и диспергируют в нужной степени.

0 Далее проводят выдержки при (2 ч)и 90-95 С (5ч), полученные гранулы промывают горячей водой и высушивают.

Хлорметилирование. В трехгорлую

5 колбу с перемешивающим устройством помещают 315 г хлордиметилового эфира, 50 г метилаля, 100 г сополимера, 50 г хлористого цинка и 12,5 г окиси железа. Реакционную массу нагQ ревают до 50-52°С и вЬщерживают при

этой температуре 8 ч, получают хлорметилированный сополимер, который отмывают от побочных продуктов реакции сначала метанолом, а затем метил алем.

Аминирование. В трехгорлую колбу с перемешивающим устройством помещают хлорметилированный сополимер, 800 мл 20%-ного раствора триметиламина, нагревают полученную массу до

0 38-40°С и выдерживают при этой температуре 10 ч. Полученный анионит отделяют от избыточного триметиламина фильтрованием, а затем отмывают разбавленной кислотой и водой.

5 В таблице представлены свойства полученного анионита.

Пример 2. Сильноосновный анионит получают по способу, описанному в примере 1, используя при

:хлорметилировании 70 г метилаля.

Пример 3. Сильноосновный анионит получают по способу, описанному в примере 1, используя при 65 хлорметилировании 90 г метилаля.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ АНИОНИТА хлорметилированием сополимера стирола с дивинилбензолом в присутствии метилаля с последующим аминированием, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической обменной, емкости и стойкости анионита к отравлению органическими примесями, метилаль ист пользуют в количестве 50-90% от массы сополимера.