Способ получения анионитов Советский патент 1992 года по МПК C08G73/02 

1.

Изобретение относится.к синтезу ионнтов и может быть использовано для сорбции, разделения и концентрирования металлов, опреснения соле ных и солоноватых вод, очистки сточных ВОД промышленных предприятий.

Целью изобретения является повышение сорбдионной способности иони- тов.

Синтезированный анионит предстаг ляет собой зерна коричневого цвета с обменной емкостью по О,, раствору НС1 6,5-10,4 мг-экв/г.

Удельный объем анионита в йабух- шем состоянии А,1-7,0 . Обменная емкость (в мг/г) по ионаМ меди 170,3-191,7, никеля 95,3-172,,О, молибдена 948,1-1130,0,

Исследования сорб ршиных свойств ионитов проводили иэ 0,025 н. нитратных растворов солей меди, никеля по молибдену определяли иэ раствора молибдата натрия с концентрацией 1,5 г Мо/л. .

Изобрете гне иллюстрируется следующими прш-израми.

П р и м ер- 1. К раствору, содержащему 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного мера () (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп 12,3%) в 90 г диметилформамида, агр ето1 у до 80 С, добавляют при интенсивном перемешиВычислено, %; 12,21, О 4,6.- . . , Пример 3. К растору, со жащему 30 г (0,06 моль) эпоксидн толуолфенолформальдегидного олиг ра (мол.м.: 516, содержание эпокс ных групп 12,3 мас,%) в 90 г ди

вашш 22,5 г (0,08 моль) полиэтилен- -35 тилформамида, нагретому до ,

полкамипа (ПЭ11А) (мол.м. 290)-и 2,5 г диметипформамлда. Массовое соотнОпле- пи е компонентов 1:0,75. Реакцию проводят в течение 15 мин, затем реакционную массу отверждают в течение 10 ч при 80°С и 10 ч нри 100°С.

Отвержд енньш продукт дробят, рассеивают, отбирают фракцию 0,25-р,5мь5( Ионит выдерживают в 3%-ном растворе ИС1 в течение ч, отмывают водой, несколько раз переводят из С1-форМ1Л в ОН-форму.

Удельный объем ионита в набукшем состоянии 4,9., обменная емкость по 0,1 н. раствору НС1 6,5 мг-экв/г.

Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг экв/г):

СОЕс,, 170,3 (5,3)

СОЕ. 160,4 (5,5) СОЕ„;- 1122,,

Найденоf %: С 75,0 Н 8,3, N 12,2, О 4,5.

50

добавляют при интенсивном переме вании 60 г (0,21 моль) полиэтиле полиамина B.6j7 г диметилформами Отверлсдение реакционной массы и работка ионита такие же, как в п мере К I- .

Анионит, полученный при массо соотношении ЭТФФО:ПЭ11А, равном 1 имеет обменную емкость по 0,1 н раствору ИС1 7,0 мг-экв/г. Обмен емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

180,0 (5,6)

168,0 (5,7)

1100

с 75,0; Н 8,,f

СОЕ Сил

СОЕ„; Мо

СОЕ

6: N

Найдено, %: 12,1; О 4,3.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; 55 12,2; О 4,6.,

Пример 4. К раствору 30 (0,06 моль) эпоксидного толуолфе формальдегидного олигомера (мол. 516, содержание эпоксидных групп

5

0

5

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N 12,2; О 4,6.

Пример 2. К раствору, содержащему 30 г (0,06 моль)- эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигоме- ра (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп 12,3 мас.%) в 90 г диметилфор- мамида, нагретому до 80°С, добавляют при интенсивном перемешивании 30 г (0,1 моль) полиэтиленполиамина (мол.м. 290) в 3,3 г днметилформа- мида. Массовое соотношение компонентов 1:1. Реакцию проводят в течение 15 мин, затем реакционную массу от- верждают в течение 10 ч при и 10 ч при 100°С. Обработка ионов такая лее, как в примере 1, . ,

Удельньш объем ионнта в набухшем состоянии 5,6 , обменная емкость но О,, 1 н. раствору НС1 6, 9 мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

186,9 (5,8)

172,0 (5,9)

1130,0

%: С 74,9; Н 8,6; N

0

СОЕе

СОЕ,;СОЕ .

Найдено, 12,0;,. О 4,5,.

Вычислено, %; 12,21, О 4,6.- . . , Пример 3. К растору, содержащему 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигоме- ра (мол.м.: 516, содержание эпоксидных групп 12,3 мас,%) в 90 г диме-

С 74,8; Н 8.,4; N

5 тилформамида, нагретому до ,

добавляют при интенсивном перемешивании 60 г (0,21 моль) полиэтиленполиамина B.6j7 г диметилформамида. Отверлсдение реакционной массы и обработка ионита такие же, как в примере К I- .

Анионит, полученный при массовом соотношении ЭТФФО:ПЭ11А, равном 1 s2, имеет обменную емкость по 0,1 н. раствору ИС1 7,0 мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

180,0 (5,6)

168,0 (5,7)

1100

с 75,0; Н 8,,f

СОЕ Сил

СОЕ„; Мо

СОЕ

6: N

Найдено, %: 12,1; О 4,3.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N 5 12,2; О 4,6.,

Пример 4. К раствору 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенолформальдегидного олигомера (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп

12, 3 мас,%) в 90 г диметилформамнда, нагретому до , добавляют при интенсивном перемешивании раствор 30 г (З Ю моль) полиэтиленимина (ПЭИ) (мол.м. 10) в 30 г диметил- формамида. Массовое соотношение компонентов 1:1. Условия отверждения я обработка ионита такие же, как в примере 1.

Удельный объем анионита в набухшем состоянии 4,, обменная емкость по О,1 и. раствору соляной кислоты 8,1 Мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

186,1 (5,8)

96,6 (3,3)

950,0

%: С 74,6, Н 8,5,

СОЕ,

N

Си СОЕ„.

СОЕ., II ° найдено,

12,4, О 4,5.

Вычислено, %: С 74,8;- Н 8,4; N 12,2; О 4,6.

Пример 5. К раствору 30 г (0 06 моль) эпоксидного толуолфенол- формальдегидного олигомера (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп 12,3 мас.%) в 90 г диметилфЬрмамида, нагретому до 80°С, добавляет при интенсивном перемешивании раствор 60 г (61(5 моль) полиэтиленимина (мол.м. 10 ) в 60 г диметилформамида. Массовое соотношение компонентов 1:2. Отверждение реакционной массы и обработка ионита такие же, как в примере 1.,

Удельный объем ионита в набухшем состоя;нии 6,2 см /г-, обменная емкость по O.J 1 Н. раствору соляной кислцты 10,4 мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г) :

СОЕс 191,7 (6,0) 99,2 (3,4) 960,2 С 74,5; Н 8,4; -N

СОЕ„,

СОЕ,„

Найдено, %: 12,6; О 4,5.

Вычислено 5 %: 12,2; О 4,6.

С 74,8; Н 8,4; N

89032

4

Пример 6. К раствору 30 г (0,06 моль) эпоксидного толуолфенол- формальдегидного олигомера (мол.м. 516, содержание эпоксидных групп

12.3мас.%) в 90 г диметилформамида, нагретому до , добавляют при интенсивном перемешивании раствор

75 г (7,510, моль) полиэтиленимина (мол.м. 10) в 75 г диметилформамида. Отверждение реакционной массы и обработка ионита такие же, как в примере 1.

Удельный объем в. набухшем состоянии 7,0 , обменная емкость по 5 0,1 Н. раствору соляной кислоты

10.4мг-экв/г. Обменная емкость по ионам металлов, мг/г (мг-экв/г):

to

СОЕ СОЕ

20

СОЕ

Сц

Ni

Mo

188,1 (5,9) 95,3 (3,2) 948,1

74,6; Н 8,3; N

25

Найдено, %: С 12,7; О 4,4.

Вычислено, %: С 74,8; Н 8,4; N 12,2; О 4,6.

Сорбционные свойства приведены в таблице.

Формула изобретения

30

Способ получения анионитов вэаим действием полиамина с эпоксидным . соединением при нагревании, о т л и чающийся тем, что, с целью- повьш1ёния сорбционных характеристик

35 ионитов, в качестве полиамина ис- польэугат полиэтиленполиамин с мол.м 2 90 или полиимин с мол. м. 1 10, в качестве эпокси,цного соединения - эпоксидный толуолфенолформальдегид-

ный олигомер с мол.м. 516 и содержанием эпоксидных групп 12,3 мас.% и взаимодействие осуществляют при массовом соотношении полиамина и полиэпоксидного соединения 0,75 5 2,5:1, при 80°С в течение 15 мин с последующим отверждением при в течение 10 ч и эатем при в течение 10 ч. .

Редактор З.Бородкина

Составитель Г.Русских

Техред Л.Олейник , , Корректбр А. Тяско

Заказ 1313ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раутская паб., д. 4/5

-------- -- ---- -------.-..л..

Проиэаодственио-полиграфическое предприятие, г..УжгорЬд ул.Проектная, 4

Изобретение относится к способу получения анионообменных материалов и может быть использовано для сорбции, разделения и концентрирования металлов и очистки сточных вод промышленных предприятий. Изобретение позволяет повысить сорбционную емкость анионитов (СОЕ, мг-экв/г: по Си 5,3-6,0, по Ni 3,2-5,9) за счет того, что полиэтиленполиамин (ПЭПА) с мол.м. 290 или полиэтиленимин (ПЭИ) с мол. м. 1-10 подвергают взаимодействию с эпоксидным толуол- фенолформальдегидным олигомером (ЭТФФО) с мол. м. 516 и содержанием эпоксидных групп 12,3 мас.% при массовом соотношении ПЭПА .или ПЭИ:ЭТФФО, равном 0,75-2,5:1, при в течение 15 мин с последующим отверждением при 80°С в течение 10 ч и затем при 100°С в течение 10 ч.1 табл. О1 к