Изобретение относится к получению трехмерных сополимеров в виде частиц сферической формы, обладающих высокой .ионообменной и комплексообразущей способностью. Такие сополимеры могут применяться для извлечения из водных растворов катионов переходных металлов, а также ряда металлов, обладающих аморфными свойствами, в форме анионов.
Целью изобретения является увели- личение сорбционной емкости и упрощение способа получения сорбентов.
Пример 1. В стеклянный реактор помещают 50,0 г вазелинового масла, 0,11 г моноолеата сорбината и 0,051 г-персульфата аммония, перемешивают со скоростью 200 об/мин; добавляют смесь, состоящую из 4,10 г поли- N,N -диаллил-К,ы -диметиламмоний хлорида (ПДМДААХ), растворенного в 0,90 мл дистиллированной воды, и 0,205 г N,N -метиленбисакриламида (МБАА), растворенного в 2,50 мл вод- но-метанольного раствора (объемное соотношение растворителей 1:1). Про- егодят реакцию при постоянном перемешивании в токе азота в течение 5 ч при 70 С. После охлаждения реакционной массы образовавшиеся гранулы отел
со ел
00
ел
Д0ЛЯЮТ фильтрованием, промывают гек- , сушат.
Получают сшитый ПДМДААХ со степень сшивки 5,1 и выходом 86%, Средний размер гранул 2,.0,08 мм. Коэффициент набухания 2,44.
Полная обменная емкость в статических условиях (ПОЕ), мэкв/г: по 0,1 н HgSO.4. 6; О NaeMo04.4,6.
П р и м е р 2. Процесс осуществля- е-|-ся аналогично примеру 1, разг1ичия состоят только в концентрации полимеру и применении силиконового масла вместо вазелинового. В реакции ис- пбльзуют 3 г ПДМДААХ, растворенного в 2 мл дистиллированной воды.
Получают сшитый ПДНДААХ со сте- сшивки 7,2 и выходом 82. Средний размер гранул 1,48+0,05, коэффициент набухания 1,83. ПОЕ по 0,1 н. N5804 5,9 мэкв/г.
П р и м е р 3. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, различия состоят только в концентрации полимера (1,86 г, ПДМДААХ растворено в 3,1 мл дистиллированной воды) и использованном поверхностно-активном веществе (монолаурат сорбината 0,11 г
Получают сшитый ПДМДААХ со сте- сшивки 11,5 и выходом 85. Средний размер гранул 0,73±0,05 мм, Коэффициент набухания 1,32, ПОЕ по 0,1 н. . 5,1 мэкв/г.
Сорбционная емкость из 0,1 н. pjacTBOpoB хлоридов металлов (СЕ) по 6,17 мэкв/г.
П р и м е р 4. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, различие состоит только в концентрации полимера. В реакции используют 3,012 г ПДМДААХ, растворенного в 4,5 мл дистиллированной воды.
Получают сшитый ПДМДААХ со сте- пенью сшийки 7,15% и выходом 82. Средний размер гранул полимера .0,88;f -fO,05 мм, коэффициент набухания 1,98 П р и м е р 5. Процесс осуществля йтся аналогично примеру 1, различие состоит Только в концентрации поли- мера. В реакции используют 10 г +0%-ного водного раствора ПДМДААХ.
Получают сшитый ПДМДААХ со степенью сшивки 5,0% и выходом 92%. размер гранул 1,05+0,05 мм, ко- эффициент набухания 2,71 ПОЕ по 0,1 н HgSO 7,2 мэкв/г, по 0,1 н. Н,,Р04 7,8 мэкв/г.
;
Q
5 Q
с
5
0
П р и м е р 6. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, различие состоит лишь в том, что в масляную фазу добавляют смесь, состоящую из 5 г 40%-ного водного раствора ПДМДААХ, в котором раство рено 0,141 г МБАА.
Получают сшитый ПДМДААХ со степенью сшивки 7,4% и выходом 82%. Средний размер гранул 0,82+0,05 мм, коэффициент набухания 1,45, ПОЕ по 0,1 н. 5,5 мэкв/г.
П р и м е р 7. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, различия только в том, что в реакции используют 3 г поли-Ы,н -диaллил-N,N -ди- метиламмоний фосфата (ПДМДААФ), раст воренного в 2 мл дистиллированной воды, и в качестве ПАВ применяют 0,12 г моностеарата сорбитана.
Получают сшитый ПДМДААФ со сте- пенью сшивки 9,9% и выходом 89%. Средний размер гранул 1,3+0,05 мм, коэффициент набухания 1,47, СЕ по - ,07 мэкв/г, по ,38 мэкв/г, по N12 2,71 мэкв/г.
Приме р 8. Процесс осуществляется, аналогично примеру 1, различия состоят в том, что используют 5 г 40%-ного водного раствора ПДМДААХ, причем скорость перемешивания 280 об/мин.
Получают сшитый ПДИДААХ со степенью сшивки 10,7% и выходом 88%. Средний размер гранул 0,49±0,03 мм, коэффициент набухания 1,44, ПОЕ по 0,1 н. 6,31 мэкв/г.
П р и м е р 9. Процесс осуществляется аналогично примеру 1, различия состоят в концентрации полимера (5 г 40%-ного водного раствора ПДМДААХ) и скорости перемешивания (370 об/мин).
Получают сшитый ПДМДААХ со степенью сшивки 10,7% и выходом 86%. Средний размер гранул 0,21+0,03 мм, коэффициент набухания 1,60, ПОЕ по 0,1 н. HrjSO 5,9 мэкв/г, СЕ по Си - 6,77 мэкв/г.
Влияние условий получения сшитого полимерного сорбента на размер гранул и набухаемость в воде приведено в табл. 1.
В табл. 2 приведено сравнение ионообменной и комплексообразующей способности ионитов, полученных по предлага емому и известным способам.
Для того, чтобы показать, что в сшивании принимают участие концевые
H,2S04 5,5 мэкв/г, СЕ по Cu2
двойные связи полимерных четвертичных солей N,N -диaллил-N,N -димeтил- аммония, была проведена сополимери- зация ПДМДААХ с акриламидЬм.
ПримерЮ.ВБг 0%-ного вод ного раствора ПДМДААХ растворяют 0,130 г акриламида и 0,0066 г персульфата аммония. Проводят реакцию сополимеризации в токе азота в течение 5 ч при .
Сняты спектры ЯМР С и Н полученного образца. В спектрах ЯМР не обнаружены сигналы, относящиеся к остаточным двойным связям.
Для сравнения сняты ЯМР-спектры kQ%-Horo водного раствора ПДМДААХ, в котором обнаружено наличие сигналов: в ЯМР-спектре с хим.сдвигами (Ус 125,2 и 129,7 М.Д., а в спектре 4Н (100 накоплений) с хим.сдвигом (5 и 5,55-6,30. Эти сигналы свидетельствуют о наличии в исходном растворе ПДМДААХ концевых двойных СН СН-связей.
Таким образом, применение предложенного способа позволяет увеличить
-
д- 15958516
сорбционную емкость полученных сорбентов и упростить процесс получения сорбентов за счет исключения ряда сложных в аппаратурном оформлении стадий.
Формула изобретения
Способ получения сшитых полимерных сорбентов, включающий сшивание полимеров дивинильным сшивающим агентом, отличающийся тем, что, с целью увеличения сорбционной емкости и упрощения способа получения сорбентов, в качестве полимеров используют водорастворимые полимерные четвертичные соли N,N -диаллил-Н,К - диметиламмония, в качестве сшивающего агента - N,N -метиленбисакрил- амид, сшивание осуществляют в эмульсии типа вода в масле при концентрации полимера 25-55 мас.% в водном или водно-спиртовом растворе при массовом соотношении спирт - вода 0,13 - 0,46:1, концентрации сшивающего агента 1,64-2,75 мас.% при перемешивании смеси со скоростью 200-370 об/мин.
Таблица 1
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЕТЧАТОГО ПОЛИМЕРНОГО СОРБЕНТА ДЛЯ СЕЛЕКТИВНОЙ СОРБЦИИ ЭНДОТОКСИНА ИЗ ПЛАЗМЫ КРОВИ | 2010 |
|
RU2439089C1 |
| МОНОЛИТНЫЕ СОРБЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ ПОЛИЭТИЛЕНИМИНА ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ ИОНОВ ТЯЖЁЛЫХ МЕТАЛЛОВ И ОРГАНИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ | 2020 |
|
RU2741002C1 |
| ПОРИСТЫЙ МАГНИТНЫЙ СОРБЕНТ | 2003 |
|
RU2241537C1 |
| ПРОТОН-СВЯЗЫВАЮЩИЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ | 2015 |
|
RU2713416C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГРАНУЛ СШИТОГО ХИТОЗАНА | 2015 |
|
RU2590982C1 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ОСНОВЕ ХИТОЗАНА | 2019 |
|
RU2699562C1 |
| БИОЦИДНЫЕ ПОРИСТЫЕ ЧАСТИЦЫ, СПОСОБ ИХ ПОЛУЧЕНИЯ И ПРИМЕНЕНИЕ | 2018 |
|
RU2777109C2 |
| СВЯЗУЮЩИЕ ВЕЩЕСТВА ДЛЯ ВОЛКНИСТЫХ ЛИСТОВ | 2002 |
|
RU2318088C2 |
| ПРОТОН-СВЯЗЫВАЮЩИЕ ПОЛИМЕРЫ ДЛЯ ПЕРОРАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ | 2014 |
|
RU2728778C2 |
| КОМПОЗИЦИЯ И СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ УГЛЕВОДОРОДНЫХ ФЛЮИДОВ ИЗ ПОДЗЕМНОГО ПЛАСТА | 2001 |
|
RU2256071C2 |
Изобретение относится к области получения трехмерных сополимеров в виде частиц сферической формы, обладающих высокой ионообменной и комплесообразующей способностью, которые могут применяться для извлечения из водных растворов катионов переходных металлов, а также ряда металлов, обладающих амфотерными свойствами, в форме анионов. Получение сорбентов осуществляют путем сшивания водорастворимых полимерных четвертичных солей N, N 1-диаллил-N, N 1- диметиламмония сшивающим агентом - N, N 1-метиленбисакриламидом в эмульсии типа вода в масле при концентрации полимера 25-55 мас.% в водном или водно-спиртовом растворе, содержащем 68-100 мас.% воды. Концентрация сшивающего агента составляет 1,64-2,75 мас.%. Смесь перемешивают со скоростью 200-370 об/мин. Это позволяет увеличить сорбционную емкость сорбентов до 7,07 м экв/г по ионам CU 2 +, до 2,38 мэкв/г по ионам CO 2+, до 2,71 мэкв/г по ионам NI 2+, а также упростить процесс получения сорбентов. 2 табл.
По примеру
1
2
3
5
6
7
6,17
,07 2,38 2,71
1595851 -8
Продолжение табл. 2
.3 7,18 6,20
5,85 2,00 2,19
2,00 0,30
