Способ получения полистиролсульфоната натрия Советский патент 1990 года по МПК C08F112/14 

. Изобретение относится к химии и технологии полимеров, а именно к способу получения полистиролсульфо- ната натрия, и может быть использовано в процессах создания аммиачных фотографических эмульсий.

Целью изобретения является снижение количества сульфата натрия в по- листиролсульфонате натрия и упрощение процесса.

Пример 1. В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 130 г 93- 94%-ной серной кислоты и 26 г полистирола. Смесь нагревают до 122,5 t ±2,5°С и при этой температуре размешивают в течение 5 ч (подогрев ведут осторожно, так как возможно вспенивание) . Сульфомасса представляет собой коричневый подвижный вязкий раствор в горячем состоянии, по мере его охлаждения вязкость значительно повышается. По окончании сульфирования сульфомассу охлаждают до 90±10°С и выделяют на 150 мл охлажденной до 12,512,5 С воды. Растворение идет с выделением тепла, поэтому процесс ведут с непрерывным охлаждением до температуры в массе . По окончании выделения сульфомассы содержимое колбы охлаждают до 22,5±25°С и размешивают в течение 1 ч. При этом происходит расслоение фаз с образованием осадка в виде крупного агрегата (псевдогеля). Затем проводят декантацию серной кислоты. Вместо удаленной (82 мл) серной кислоты доливают такое же количество воды и размешивают при 22,5±25°С до полного растворения псевдогеля, который образуется во время придачи сульфомассы на воду. После растворения псевдогеля медленно придают 85-82 г 40%-но- гр едкого натра до рН 6-7, поддержисд

0 го

со со со

ая при этом температуру 22,5t2,5°C. р окончании нейтрализации загружает J,91 г перекиси водорода (что составяет 3,5% от веса полистирола), по- g огревают до и дают выдержку ри этой температуре в течение 1S5 ч. После выдержки реакционный раствор охлаждают до 17,5t2,5°C, добавляют 3,5-кратное количество (442,5 г) ме- 10 типового спирта и размешивают в те- 30 мин. Выпавший при этом в осадок сульфат натрия отфильтровывают на воронке Бюхнера и промывают 50 мл воды. Из маточника и промывной 15 воды отгоняют метанол при 68,511,5°С,, а оставшийся водный раствор полистирол с ульфо кисло ты натрия сушат на распылительной сушилке типа Минор при температуре на входе 145е С и на вы™ 20 ходе 62i2°C.

Получают 55,08 г технического продукта с содержанием основного вещества 90%, что составляет 49,59 г в пересчете на 100% продукт, содержа- 25 ние сульфата натрия 1,2%, оптическая плотность 0,55« Выход полистиролсуль- фокислого натрия 96,1%.

П р и м е р 2, Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что 30 выделение сульфомассы ведут пря 40 С,

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеРУ 1.

П р и м е р 3, Проводят в услови- 55 ях примера 1 с той лишь разницей, что выделение сульфомассы ведут при 50°С.

В этом случае полистиролсульфоки- слый натрий находится в растворе сер- 40 ной кислоты, т.е. нет образования псевдогеля, а значит, отсутствует возможность декантации серной кислоты,

П р и м е р 4 (контрольный)„ Про- 45 водят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что выделение сульфомассы ведут при 30°С.

Получают 55,19 г технического продукта с .содержанием основного ве- 50 щества 89,5%, что составляет 49,4 г в пересчете на 100% продукт, содержание сульфата натрия 1,42%, оптическая -плотность 0,6. Выход полистирол- сульфокислого натрия 95,7%, 55

П р и м е р 5. Проводят в условиях примера 2 с той лишь разницей, что выделение сульфомассы ведут при 38 С.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеРУ 1

П р и м е р 6. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что перекись водорода загружают при 60°С.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.

Пример. Проводят в условиях примера 3 с той лишь разницей, что перекись водорода загружают при 55 С,

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1.

Примере (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что перекись водорода загружают при 70°С.

Получают продукт с выходом, соответствующим примеру 1, но с высокой оптической плотностью (0,9).

П р и м е р 9 (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что загрузку перекиси водорода проводят при 40°С.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 15 но с высокой оптической плотностью 0S89).

Пример 10, Проводят в уело-- виях примера 1 с той лишь разницей, что загружают 0,78 г перекиси водорода, т.е. 3% от веса полистирола.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1 Оптическая плотность 0,58.

Пример П. Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что загружают 1,04 г перекиси водорода, т.е. 4% от веса полистирола.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1. Оптическая плотность 0,55.

Пример 12. (контрольньй).Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что загружают 0,65 г перекиси водорода, т.е. 2,5% от веса полистирола.

Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1„ Оптическая плотность 0,78.

Пример 13 (контрольньй). Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что загружают- 1,17 г перекиси водорода, т.е. 4,5% от веса полистирола.

Получают продукт, показатели которого соответствуют примеру 1„ Оптическая плотность 0,55.

Пример 14 (контрольный). Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что сульфат1 натрия отделяют 2-кратным количеством метилового спирта.

Получают продукт, показатели которого соответствуют примеру 1, но содержание сульфата натрия равно 15%.

Пример 15 (контрольный). ю Проводят в условиях примера 1 с той лишь разницей, что не загружают перекись водорода. Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеру 1, но с оптической плот- 15 ностью 0,95.

Пример 16. Проводят в условиях примера I с той лишь разницей, что температурный режим на стадиях

ливают на 150 мл охлажденной до 10- 15 С воды. Растворение идет с выделением тепла, поэтому процесс ведут с непрерывным охлаждением до 70-75 С. Содержимое колбы размешивают, охлаждают до 20-25°С и медленно приливают 115-135 г едкого натра в виде 40%-но- го раствора до рН 6-7. Температура

реакции при нейтрализации 20-25°С.

i

По окончании нейтрализации к реакционной смеси добавляют 0,6 г бисульфита аммония для предотвращения деструкции макромолекулы, подогревают до 75-80°С и выдерживают при этой

температуре в течение 30 мин. По окончании выдержки реакционный раствор охлаждают до 15-20°С, добавляют

сульфирования, охлаждение сульфомассы,20 850 мл метилового спирта и размешивают в течение ч. Выпавший в. осадок сульфат натрия отфильтровывают.

охлаждение после растворения, загрузка едкого натра, метилового спирта соответственно равен 120, 80, 20, 20, 15°С.

Получают продукт, показатели и вы- 25 ке. ход которого соответствуют примеру 1.

Приме . Проводят в условиях примера 16 с той лишь разницей, что температурный режим на стадиях равен соответственно 125, 100, 25, 30 20 С. Получают продукт, показатели и выход которого соответствуют примеРУ 1. ,

Свойства продукта приведены в таблице..35

Пример 18 (по известному способу). В трехгорлую колбу емкостью 250 мл, снабженную мешалкой и термометром, загружают 130 г 93-94%-ной

Водньй раствор полистиролсульфоната натрия сугаат на распылительной сушилФормула изобретения

Способ получения полистиролсульфоната натрия сульфированием полистирола серной кислотой при 120-125 С с последующим выделением полученной полистиролсульфокислоты водой при охлаждении, нейтрализацией ее раствора едким натром, введением стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты при нагревании последующим высаживанием сульфата натрия метанолом, выделением целевого продукта и его сушкой, о тлич а ющийся тем, тем, что„ с целью снижения количества сульфата натрия в полистиролсуль- фонате натрия и упрощения процесса, выделение полистиролсульфокислоты проводят при охлаждении до 35-4О°С, в качестве стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты вводят 3-4% от массы полистирола перекиси водорода при 50-60°С, а сульфат натрия высаживают 3,5-4-кратным по массе количеством метанола.

серной кислоты и 26 г полистирола. Смесь нагревают до 120-125 С и при этой температуре перемешивают в те,чение 5 ч. Подогрев до 120-125°С не- нобходимо вести осторожно, так как

возможно вспенивание при 105-110°С. Сульфомасса представляет собой коричневый подвижный вязкий раствор в го-

рячем состоянии, по мере его охлаждения вязкость значительно повышается. По окончании сульфирования суль- фомассу охлаждают до 80-100°С и выливают на 150 мл охлажденной до 10- 15 С воды. Растворение идет с выделением тепла, поэтому процесс ведут с непрерывным охлаждением до 70-75 С. Содержимое колбы размешивают, охлаждают до 20-25°С и медленно приливают 115-135 г едкого натра в виде 40%-но- го раствора до рН 6-7. Температура

реакции при нейтрализации 20-25°С.

i

По окончании нейтрализации к реакционной смеси добавляют 0,6 г бисульфита аммония для предотвращения деструкции макромолекулы, подогревают до 75-80°С и выдерживают при этой

Водньй раствор полистиролсульфоната натрия сугаат на распылительной сушилФормула изобретения

Способ получения полистиролсульфоната натрия сульфированием полистирола серной кислотой при 120-125 С с последующим выделением полученной полистиролсульфокислоты водой при охлаждении, нейтрализацией ее раствора едким натром, введением стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты при нагревании последующим высаживанием сульфата натрия метанолом, выделением целевого продукта и его сушкой, о тлич а ющийся тем, тем, что„ с целью снижения количества сульфата натрия в полистиролсуль- фонате натрия и упрощения процесса, выделение полистиролсульфокислоты проводят при охлаждении до 35-4О°С, в качестве стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты вводят 3-4% от массы полистирола перекиси водорода при 50-60°С, а сульфат натрия высаживают 3,5-4-кратным по массе количеством метанола.

Изобретение относится к химии и технологии полимеров и позволяет получать полистиролсульфонат натрия с пониженным содержанием примесей сульфата натрия (1,2 - 1,42%) по упрощенной технологии. Это достигается сульфированием полистирола 93 - 94%-ной серной кислотой при 120 - 125°С, последующим растворением полученной полистиролсульфокислоты в воде, охлаждением этого раствора до 35 - 40°С, нейтрализацией раствора едким натром, введением 3 - 4 мас.% от полистирола перекиси водорода в качестве стабилизатора деструкции полистиролсульфокислоты при 50 - 60°С и последующим высаживанием сульфата натрия 3,5 - 4-кратным по массе количеством метанола. 1 табл.