Способ получения микросферического гранульного сополимера Советский патент 1984 года по МПК C08F212/36 C08J5/20 

00 00

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к способу получения гранульного сополимера, и может быть использовано при изготовлении ионитов, в частности сульфокатионитов, и сорбентов для ионообменной хроматографии аминокислот, пептидов , Сахаров,нуклеотидов в медицине, сельском хозяйстве, научно-исследовательских лабораториях.

Известен способ получения гранульного сополимера и на его основе сульфокатионита путем гранульной сополимеризации 92,5 мас.% стирола и 7,5 мае. % смеси мета- и парадивинилбензолов (2,5 : 1) с,использованием в качестве стабилизатора эмульсии - крахмала 1.

Однако получаемые гранулы имеют размеры 10 - 220 мкм.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения микросферического Гранульного сополимера путем радикальной эмульсионной сополимеризации стирола и дивинилбензола в присутствии инициатора - перекиси бензоила и стабилизирующей эмульсию системы - смеси крахмала и желатина в соотношении 2:3. Полимеризация проводится 1,5 - 4 ч при 80 - 90° С. Этот способ позволяет получить гранулы с диаметром от 2 до 10 мкм С23.

Однако по известному способу невоможно регулировать гранулометрически состав.

Цель изобретения - получение сопо лимера с регулируемым гранулометрическим составом.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу получения микросферического гранульного сополимера путем радикальной эмульсионной сополимеризации стирола и дивинилбензола в присутствии инициатора полимеризации и стабилизирующей эмульсию системы при нагревании в качестве стабилизирутощей систека используют смесь желатина и глицерина в массовом соотношении 1 : 1 - 7,5.

Использование глицерина в системе вместо крахмала обеспечивает возможность получения гранул сополимера.с регулируемым диаметром сферы в пределах 2-10 мкм. При использовании меньших количеств стабилизатора удается получить сополимер с диаметром частиц 6-10 мкм, при больших количествах - 2-6 мкм.

Сущность предлаг-аемого способа заключается в следующем.

В титановый реактор помещают 2,5 2,8 л деионизованной воды, 18-110 г глицерина, 15 г желатина, 170-190 г стирола, 10-15 г мета-дивинилбензола 5-9 г пара-дивинилбензола и 6 г перекристаллизованной из хлороформа перекиси бензоила. Полученную смесь перемешивают мешалкой при 2000-2500 об/мин нагревая до 80-90° С. Через 1 ч перемешивание и нагревание дисперсионной смеси прекращают и реакционную массу выливают в емкость с 8-10 л деионизованной воды для отстаивания от пылевидных частиц. Через сутки неосевший сополимер сливают, а осадок промывают на фильтре 100 мл метанола и 200 мл перегнанного дихлорэтана. После этого набухший в дихлорэтане сополимер для получения на его oci-ове сульфокатионита сульфируют в смеси 900 - 1000 МП серной кислоты и 80 90 МП олеума. О полноте реакции сульфирования судят по величине статической обменной емкости (СОЕ) в отобранных пробах. При достижении СОЕ 5,15,3 мг-экв/г реакцию сульфирования прекращают и сульфомассу выливают в емкость с 15-20 л деионизованной воды. Полученный катионит фракционируют флотационным методом, т.е. в восходящем потоке деионизованной воды с применением фракционирующего сосуда, у которого стенки конусной части имеют наклон к осевой линии менее 7°.

Пример 1.В титановый реак40 тор емкостью 2,8 л помещают 2,6 л Деионизованной воды, 15 г желатина, 12 г глицерина, 178 г стирола, 14,1 мета-дивинилбензола, 7,9 г пара-дивинилбензола и 6 г перекиси -бензоила

45 Смесь нагревают до 85° С и перемешивают при 2500 об/мин. Через час реакционную массу выливают в емкость с 10 л деионизованной воды для отстаивания от пылевидных частиц (с

50 диаметром менее 2 мкм). Через сутки после отстаивания неосевщий сополимер сливают, а осадок на фильтре промьшают 100 мл метанола и 200 мл дихлорэтана. Набухший в дихлорэтане

55 сополимер переносят в 1000 мл смеси, состоящей из 920 мл серной кислоты и 80 мл олеума. О полноте реакции сульфирования судят по величине статической обменной емкости

311

(СОЕ) в отобранных пробах. При достнжении СОЕ 5,3 мг-экв/г реакдаю сульфирования прекращают и сульфомассу выливают в емкость с 20 л деионизо.ванной воды. Полученный катионит фрак ционируют флотационным методом.

Общий выход сухого сульфокатионита составляет 136 г (68% от теоретического) .

Пример 2. В титановый реактор емкостью 2,8 л помещают 2,6 л деионизованной воды, 15 г желатина, 60 г глицерина, 178 г стирола,14,1 г мета-дивинилбензола, 7,9 г пара-дивинилбензола и 6 г перекиси бензоила. Сополимеризацию, сульфирование и фракционирование катионита проводят также, как описано в примере 1.

Общий выход сухого сульфокатионита составляет 135 г (67,5% от теоретического) .

Пример 3. В титановый реактор емкостью 2,8 л помещают 2,5 л деионизованной воды, 15 г желатина, 108 г глицерина, 178 г стирола,14,1 г мета-дивинилбензола, 7,9 г пара-дивинилбензола и 6 г перекиси бензоила.

0788Л

Сополимеризацию, сульфирование и фракционирование катионита проводят также, как описано в примере 1.

выход сухого сульфокатиони5 та составляет 121,6 г (60,8% от теории) .

Данные по фракционированию по примерам 1-3 приведены в таблице.

0 Данный способ позволяет получить сульфокатионит с peгyлиpye aIM гранулометрическим составом, что дает возможность увеличить выход определенной фракции катионита.

5 Достигаемый эффект по сравнению со способом-прототипом обусловлен введением в стабилизирующую эмульсию систему глицерина вместо крахмала и иными соотношениями компонентов.

Использование системы желатин крахмал при соотношении 2:3 приводит к образованию сополимера с большим разбросом значений диаметра частиц 5 от 2 до 12 мкм и более, а изменение этого соотношения ведет к образованию агломератов.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НИКРОСФЕРИЧЕСКОГО ГРАНУЛЬНОГО СОПОЛИМЕРА путем радикальной эмульсионной сополимеризации стирола и дивинилбензола в присутствии инициатора полимеризации и стабилизирующей эмульсию систе ы при нагревании, отличающийся тем, что, с целью получения сополимера с регулируемым гранулометрическим составом, в качестве стабилизирующей системы используют смесь желатина и глицерина в массовом соотношении 1:1- 7.5. g (Л

Диаметр

Фракции по примерам,

0,9

6,9

29,3 39,8 69,1

50,8 15,6

11,5 0,8

0,6

27,4

57,1

15,1

0,4