Способ получения карбоксильного катионита Советский патент 1985 года по МПК C08F255/04 C08F8/00 C08J5/20 

Изобретение относится к получения волокнистых ионитов и может быт использовано в процессах, связанных с ионным обменом. Известен способ ползгчения волокнистого карбоксильного катионита ВИОН-КН-1 путем гидразидирования и О1« шения полиакрилонитрипьного воло на на основе полиакрилонитрила D7« Этот катионит имеет невысокую химическ1по стойкость и механическую прочность(6-10 кг/мм )f пониженную сорбционную способность при необходимости сорбции веществ из низкоконцентрированньгх растворов и газовых смесей. Наиболее близким к предлагаемому является способ получения карбоксил ного катионита путем хлорметилирования, гидролиза и окисления образу ющихся гидроксильных групп сополимера стирола и дивинилбензола 2, Катионит характеризуется высокой обменной емкостью - до 8 мг.экв./г. Однако скорость ионного обмена на гранульных катионитах определяется диффузией сорбируемого вещества в объем гранул и поэтому недостаточ но велика. Так, время протекания ио ного обмена по реакции нейтрализации составляет 48 ч и более. Кроме того, известным способом невозможно получить катионит технологически более удобной, волокнистой структуры, способной к переработке в тканые и нетканые материа лы. Цель изобретения - получение катионита волокнистой структуры с улу шенной кинетикой ионного обмена. Цель достигается тем, что при способе получения карбоксильного ка тионита путем хлорметилирования полимера стирола и последунддего гид ролиза и окисления, в качестве поли мера стирола используют привитый к полипропиленовому волокну полистиро или сополимер стирола и 0,05-0,5 но дивинилбензола, а гидролиз хлорме.тильньпс групп осуществляют спиртодиоксановым раствором щелочи. Исходный привитый полимер стирол или сополимер стирола и дивиюшбеизола получают радиационной прививоч иой полимеризацией мононеров к поли пропиленовому волокну в растворе метанола. Необходимость применения в качестве щелочного агента на стаии гидролиза раствора щелочи в смеси 50% диоксана и 50% метанола обусовлен тем, что только указанньй гидролизующий агент приводит к конеч иому получению катионита с удовлетворительной емкостью. Верхний предел содержания-дивинилбензольнь1х звеньев в привитом полиере (0,5 мол.% ) обусловлен необхоимостью получения ионита с высокой кинетикой ионного обмена. Полученный волокнистый катионит имеет высокую обменную емкость до 6 мг-экв/г волокна по 0,1 н раствору NaOH. Он обладает высокой механической прочностью. Средняя прочность волокна на разрыв 16,3 мг/мм. Полученньй катионит химически стойкий благодаря присутствию в нем инертной полипропиленовой основы. После 6-и кратной обработки попеременно 0,1 н растворами соляной кис лоты и едкого натра СОЕ катионита уменьшается на 2-4%. Время установления ионообменного равновесия по реакции нейтрализации для данного катионита составляет 2 ч (вместо 48 ч для гранульного катионита}. i Пример 1. Полипропиленовые нити облучают на источнике Со у-лучами (доза равна 2 Мрад )в растворе, состоящем из 49,8 об.% стирола, 0,2 об.% технического дивннилбензола и 50 об.% метанола. Получают привитые волокна, содержащие 47,6 мол.% полистирола, сщитого 0,05 мол.% дивинилбензола. В сухую КРУглодонную колбу, снабженную обрат ным холодильником с хлоркальциевой трубкой и термометром, помещают 10 г привитого волокна.и хлормети- лируют моиохлордиметиловым эфиром в присутствии SnCl. Отмытое ацетоном и водой хпорметипированное волокно снова помещают в круглодонную колбу и добавляют избыток смеси, состоящей из 50 об.% метанольного 1 н раствора ,NaOH и 50 об.% диоксана. Модуль ванны для полного покрытия волокна 20. Содержимое колбы кипятят в течение 6ч. Отмытое от щелочи омыленное волокно в круглодониой колбе заливают избытком 53%-иой HNOj, нагревают до и выдерживают 3 ч, отмывают от кислоты и сущат при до постоянного веса. Режим является оптимальным.

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАРБОКСИЛЬНОГО КАТИОНИТА путем хлорметилирования полимера стирола и последующего гидролиза и окисления, отличающийся тем, что, с целью получения катионита волокнистой струк- туры с улучшенной кинетикой ионного обмена, в качестве полимера стирола используют привитый к полипропиленовому волокну полистирол или сополимер стирола и 0,05-0,5 мол.% дивинилбензола, а гидролиз хлорнетильных групп осуществляют спиртодиоксановьм раствором щелочи. i